淺論在路基沉降處理中灌漿法的應用

淺論在路基沉降處理中灌漿法的應用

論文關(guān)鍵詞：路基沉降；灌漿法；高水速凝材料

論文摘要：本文結(jié)合京承高速公路某段高填土路基沉降工程治理，說明灌漿法的施工程序和方法，并介紹了本工程采用的一種新型的高水速凝材料，在壓漿后1h內(nèi)固結(jié)硬化的技術(shù)，通過對采用和未采用壓漿技術(shù)的路段沉降觀測對比研究，總結(jié)了該項技術(shù)的優(yōu)點和取得的施工經(jīng)驗。

1．前言

高填方路堤由于施工和工程完成后在自然環(huán)境影響和汽車反復荷載的作用下，容易出現(xiàn)一些路基病害，引起路基的整體下沉和局部沉陷，邊坡坍塌，影響公路的正常使用，降低了公路的評定等級。因此，為了正常發(fā)揮公路的使用功能，對于路基出現(xiàn)的沉降問題必須采取行之有效的措施，使路基處于良好的技術(shù)狀態(tài)，工程中常采用的處置措施有：換土復填法、固化劑法、粉噴樁法和灌漿法。本文結(jié)合京承高速公路工程實踐著重介紹灌漿法的加固方法和技術(shù)要點。

2．灌漿法的原理

灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學法原理，對下沉部分鉆孔，孔深應穿透薄弱層，然后通過注漿管將漿液均勻的注入地層中，漿液以充填、滲透和擠等方式灌入填料的空隙，經(jīng)人工控制一定時間后，漿液均勻地注入地層中，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)為一個整體，形成一個結(jié)構(gòu)新、強度大、防水性能高和化學穩(wěn)定的“結(jié)石體”，防止或減弱路基的再下沉。

3．工程實踐運用

京承高速公路為新建公路，線路全長47.3m。K54+730~K55+050處為高填方路堤，深度超過20m，本標段全長1700m，主路路基以填方為主，公路建成使用后，在K54+730處和K55+050處均發(fā)現(xiàn)路基明顯沉降，為保證良好的通行必須采取措施進行治理，由于路基填方較高，填料為填石和土石混填，受壓實條件的限制，后期沉降是不可避免的，針對工程實際情況、可操作性、經(jīng)濟性和處理效果分析，指揮部決定采用灌漿法進行路基加固。

3．1

壓漿材料介紹

一般工程中采用的水泥漿加添加劑，在實踐中普遍存在凝固時間不宜控制、和易性差和體積干縮等弊病。本工程采用河北省交通科研所研制的高水速凝材料，該材料由A/B兩種固體粉末材料組成，使用時與粉煤灰混合均勻加水攪拌，配合比為：高水材料：粉煤灰：水=1：3.5：3.5，A、B兩種漿液單獨放置24h以上不凝固，可以長距離、長時間輸送、存放，易于施工；材料的凝結(jié)時間也可以調(diào)控，兩種材料混合后，凝結(jié)時間可以控制在10~60min，早期強度高，2h后可達1.5Mpa以上；混合料凝固過程及凝固以后不收縮。這些優(yōu)點非常適合壓漿技術(shù)的實現(xiàn)，有效地保證了公路養(yǎng)護的效果。

3．2

灌漿技術(shù)要點

（1）布孔

布孔原則：由于路基強度的要求，布孔要結(jié)合灌漿的特點、路基形態(tài)來考慮。既要充分發(fā)揮灌漿孔的效率，又能保證漿液灌充的路基加固范圍，防止留下空白區(qū)和跑漿，布孔應視路基實際情況而定。布孔方法：依據(jù)原路基施工時的原始記錄，估算路基孔隙率，通過試驗測定灌漿量，然后確定鉆孔數(shù)量。本工程采用梅花形布置壓漿孔，孔間距3.0m。

（2）鉆孔

鉆孔時，為確保原路基不受破壞，成孔的孔徑應盡量小，且必須采用干鉆法，嚴禁加水，否則路堤受水浸泡，路基原結(jié)構(gòu)受到破壞，造成不必要的經(jīng)濟損失，還會給注漿帶來不必要的麻煩，鉆孔深度視路基的高度和填料情況而定。

（3）灌漿

灌漿的主要技術(shù)要點是確定灌漿壓力、漿液濃度和操作規(guī)程。灌漿時，灌漿壓力是保證灌漿質(zhì)量的重要因素。如果壓力過小，漿液流不到預計范圍內(nèi)，擴散范圍小易形成空白區(qū)；如果壓力過大，則會損壞原路基結(jié)構(gòu)，頂破路面或沖垮邊坡，致使?jié){流沿路基薄弱部位沖出路基，達不到灌漿的目的，因此注漿壓力應通過現(xiàn)場試驗而定。表1為路基實施灌漿的數(shù)據(jù)表。

表1

路基漿液數(shù)據(jù)表孔號孔深壓漿范圍(m3)壓漿總量(t)壓漿材料體積（m3）孔隙率（%）15.744.46.754.7410.6726.046.76.004.7410.6735.643.64.53.167.2445.139.76.84.7712.0145.038.96.004.2110.8155.139.78.255.7914.5765.038.96.004.2110.8176.147.59.006.3213.2985.341.36.004.2110.2095.542.84.53.167.37107.457.65.253.686.39116.248.36.004.218.72126.147.54.53.166.65135.139.78.255.7914.57146.349.18.155.7211.65155.542.84.53.167.37165.542.86.004.219.83175.038.96.004.2110.81186.147.54.53.166.65平均值10.57

3．3

灌漿效果

對沉降段實施灌漿加固技術(shù)后，該路段K54+730和K55+050處的沉降情況大為改善，沉降已不再發(fā)展，跳車現(xiàn)象也基本消除，為了反映灌漿的效果，特在灌漿處和附近未灌漿處設(shè)立沉降觀測點，對路基的沉降進行觀測，數(shù)據(jù)見表2、3。

表2

壓漿路面標高統(tǒng)計表觀測點位通車初期路面標高注漿前路面標高注漿后路面標高近期觀測標高2000.72004.72004.72005.710-0.0670-0.00120-0.05300.00030-0.0870-0.00240-0.0780-0.00150-0.0970-0.00260-0.0880-0.00170-0.0490-0.00080-0.0550-0.00090-0.0460-0.001100-0.0350-0.000110-0.0680-0.002120-0.0790-0.003平均值-0.0733-0.00108

3

未壓漿路面標高統(tǒng)計表觀測點位通車初期路面標高2004.7路面標高近期觀測標高2000.72004.72005.710-0.057-0.08120-0.063-0.07830-0.077-0.08940-0.088-0.09850-0.087-0.09960-0.098-0.10170-0.059-0.07880-0.045-0.06590-0.056-0.071100-0.045-0.059110-0.066-0.085120-0.074-0.093平均值-0.06792-0.0831

表2、3的觀測數(shù)據(jù)表明，注漿后路面的沉降得到了很好的控制，一年后的累計沉降量不到2mm，而未實施注漿的路面沉降繼續(xù)發(fā)展，累計沉降量已達83

mm，對比結(jié)果說明灌漿法的加固效果明顯。

4．結(jié)束語

采用高水速凝材料的壓漿技術(shù)在京承高速公路工程中的運用取得了明顯的效果，并取得了許多的施工經(jīng)驗。混合料需要一定的和易性，以方便施工，嚴格控制配比，以保證灌漿的混合料結(jié)硬后不能有多余水分，保證有一定的膨脹性。

參考文獻

[1]交通部第二公路勘察設(shè)計院。公路設(shè)計手冊。路基[S].北京：人民交通