劈裂壓漿法在寶中線路橋結(jié)合部陷穴下沉病害整治中的應(yīng)用

摘要本文依托寶中線路橋結(jié)合部陷穴下沉病害整治工程，介紹了劈裂壓漿法的原理、工藝和關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用效果表明:劈裂壓漿法施工簡單、費用低，是阻止地基進一步沉降的好方法。

關(guān)鍵詞 路基工程;劈裂壓漿法;沉降;整治

中圖分類號 U4文獻標識碼A 文章編號1673-9671-(2009)111-0071-01

解決高路堤下沉問題的基本原則是提高基床的密實度。由于樁位是傾斜施工，石灰樁受剪強度低，樁深淺對基床加固深度不足，故不可行;混凝土樁由于高堤太高，打入樁難于進入持力層，只起到對土體微小的擠壓作用，而且造價高，故也不行。高壓壓漿的方法是利用機械施加高壓，把漿液壓入土體間隙，固結(jié)壓力區(qū)范圍內(nèi)的土體，使松散的土顆粒形成整體提高土體承載能力，達到控制沉降的目的。最近10年來，工程界啟用了一種新型的劈裂壓漿法同樣能成功的阻止地基進一步沉降，并使基礎(chǔ)上抬和糾偏。本文依托寶中線路橋結(jié)合部陷穴下沉病害整治工程，介紹了劈裂注漿法的原理和施工工藝，對國內(nèi)類似病害整治工程具有一定的借鑒作用。

1路橋結(jié)合部陷穴下沉病害原因分析

寶中線部分區(qū)段，由于地質(zhì)條件限制，路堤高11m，其填土為黃土，塊石混合填料(隧道棄碴)，本地區(qū)年降雨量1300～1500毫米。在路橋結(jié)合部，出現(xiàn)較多的路基病害。主要表現(xiàn)為該段路基下沉，干砌護坡部分輕微變形，道床厚度80～100cm，見圖1。

經(jīng)對基床病害挖探調(diào)查及路基外形情況分析，產(chǎn)生此類病害主要有以下幾個方面的內(nèi)在原因:

(1)該線開工建設(shè)時，對這些段落的填料及其壓實標準都沒有特殊的要求。而且，受投資控制的限制，很多地段由于起橋高度偏高，路橋結(jié)合部填土高度較大，更加劇了病害的發(fā)展。

(2)病害產(chǎn)生地段廣泛分布有黃土，且大部分具有濕陷性，施工期間大部地段采用了黃土作為填料。黃土浸水后會迅速軟化，強度急劇降低且產(chǎn)生大的變形。

(3)路橋過渡段靠近橋臺的部位是最不容易碾壓密實的，現(xiàn)行路基規(guī)范對填料及壓實都有明確要求。而該線在靠近橋臺的部位沉落量超過區(qū)間路基的現(xiàn)象比較普遍，說明該部位填筑質(zhì)量相對較差。

2劈裂壓漿法的機理

劈裂壓漿[2]是利用水力劈裂原理和路基土中小主應(yīng)力的分布規(guī)律，在一定的壓力下，將漿液用高壓泵壓入地層當中，以克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強度，使其沿垂直于小主應(yīng)力的平面上發(fā)生劈裂，地層中的固有裂縫擴展變寬變長，然后漿液填充到地層的所有裂縫中，在路基中形成了許多樹枝狀或板塊狀凝結(jié)體，從而形成復合路基，使路基承載力提高，壓縮性降低，濕陷性大幅度減小。

3劈裂壓漿工藝

3.1壓漿材料的選取

常用壓漿漿液有水泥漿、黏土漿、水泥黏土漿、水玻璃漿、水泥砂漿等，適用于不同類型的路基填料。本病害使用水泥漿。

3.2技術(shù)參數(shù)的確定

⑴漿液配比

水泥選用32.5礦渣水泥，經(jīng)試驗確定水灰比為:1:0.6。為節(jié)約水泥，提高和易性在水泥漿中加入粉煤灰[3]，比例為:水泥:粉煤灰:水=1:1:0.6。

⑵漿液壓力

壓漿壓力與填料種類、填土密度和鉆孔深度等因素有關(guān)。如壓力過高，可能破壞地層結(jié)構(gòu)，甚至壓穿;壓力過低，乳漿擴散范圍小，起不到整治目的。壓力確定采用理論計算結(jié)合現(xiàn)場試驗，由壓力與排量的關(guān)系表明:允許壓力值在15.0～16.0kg/cm3。

⑶鉆孔布置

鉆孔布置如圖2所示，打孔從道床腳開始橫向每2m一孔向路基邊坡延伸到6m處，縱向每2m孔(病害嚴重地段1.5m)梅花布置打孔壓漿到病害終點?？讖溅?0mm，孔徑方向為水平向下30°，孔深3～6m。

3.3 劈裂壓漿工藝流程

劈裂壓漿法工藝流程如圖3所示。

4結(jié)語

劈裂壓漿法通過漿脈網(wǎng)來擠密臨近土體和提高土中的主應(yīng)力和，降低壓縮性和提高土的灌入擊數(shù)。2004年利用該法對路橋結(jié)合部陷穴下沉進行整治后至今未發(fā)現(xiàn)路基下沉，已是路基整治中的一個成功典范。劈裂壓漿造價低，施工便捷，是處理對路橋結(jié)合部陷穴下沉病害的有效辦法。同時還必須注意在使用該方法時針對不同的土質(zhì)、含水量，需要選定不同的漿液及壓漿壓力，試驗的誤差對施工質(zhì)量的影響很大，壓漿壓力不足會造成部分路基仍然下沉。

參考文獻

[1] Raabe E W. Soil fracturing techniques for terminating settlements and restoring levels of buildings and structures. Ground Engineering，1990，23(4);33-45.

[2] 陳愈炯. 壓密和劈裂灌漿加固地基的原理和方法[J].1994，16，(2):22-27.

[3] 楊欽倫，王雪飛. 高速公路橋涵臺背壓漿技術(shù)探討[J].2006(7):352-355.