路基空洞地區(qū)注漿施工技術(shù)

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，高速公路的建設(shè)也不斷發(fā)展，并且技術(shù)也日益精湛。因此，筆者以水盤高速公路的工程概況與空洞注漿簡況為出發(fā)點，通過分析空洞注漿的具體實施工藝，研究了空洞注漿措施的效用，從而為提高路基的平順性、安全性提供了理論基礎(chǔ)，為同類工程提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基；空洞地區(qū)；注漿

目前，隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，人們對高速公路行車的高安全性、高平順性與高舒適性提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。而高速公路路塹、路基的穩(wěn)定性，是保證車輛能夠順利前行的前提條件。因此，相關(guān)部門需綜合考慮水盤高速公路的復(fù)雜情況，對地基中的空洞進(jìn)行注漿加固，以提高路基的承載能力，延長其使用壽命。

1 概述

1.1 工程概況

水盤高速公路位于貴州西部，與云南接壤，地下含有豐富的煤礦資源，二十世紀(jì)七十年代，該地煤礦資源大肆挖掘，導(dǎo)致地面及山體以下產(chǎn)生多出空洞及煤礦巷道。為了保證工程質(zhì)量及安全，決定對煤礦采空區(qū)位置進(jìn)行注漿加固，然后進(jìn)行路基施工。

1.2 空洞注漿簡況

水盤高速公路十六標(biāo)路基空洞地區(qū)的注漿處理過程，堅持\"先探后灌，灌探相連\"的工作原則，即首先對部分鉆孔進(jìn)行物理探測，從而探明該段路基空洞的分布、發(fā)育情況，繼而采用相應(yīng)的灌漿技術(shù)，以解決空洞問題。采空區(qū)設(shè)計圍護(hù)帶為10米；注漿材料：水泥、粉煤灰固相比為1.5：8.5；注漿壓力：終孔壓力為1～1.5MPa；充填率為85%～90%。采空區(qū)處理范圍為長度 245m，寬度80～130m，處治深度為地面至采空區(qū)底板以下3米。同時主要注漿孔的分布形狀為梅花形，兩孔之間的間距為橫向10～15m、縱向15m。具體布置圖如下：

2 施工工藝

2.1施工及材料準(zhǔn)備

路基空洞地區(qū)注漿工藝的主要流程圖如下所示：

空洞注漿施工的準(zhǔn)備工作主要包括：

①放孔：即測量人員按照設(shè)計要求，繪制鉆孔孔位設(shè)置圖，并在設(shè)置圖中將孔位分布于空洞注漿設(shè)計的邊界范圍。同時，對高鐵路基的空洞地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場測量，一次性確定鉆孔位置；

②注漿材料：加固工程的材料以水泥、粉煤灰、水玻璃作為骨料、膠結(jié)和速凝材料： （1）水：不含有害物質(zhì)； （2）水泥：要求達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的32.5級的普通硅酸鹽水泥，嚴(yán)禁使用結(jié)塊變質(zhì)的水泥； （3）粉煤灰：按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行使用，將固結(jié)的粉煤灰打碎或過篩，清除有害物質(zhì)； （4）速凝劑：采用的速凝劑為水玻璃，模數(shù)2.4～3.4，濃度大于50。Be； （5）砂：天然砂或人工砂，粒徑不宜大于2.5mm，符合規(guī)定級配，泥土含量應(yīng)小于5%，符合建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)； （6）石屑或礦渣：最大粒徑不大于1.0cm。泥土含量不應(yīng)小于5%。

③設(shè)備準(zhǔn)備，職工培訓(xùn)。在開始注漿前，全面修檢所有設(shè)備，從而保障設(shè)備的正常運(yùn)行。同時，對作業(yè)員工進(jìn)行全方位的技術(shù)、操作培訓(xùn)，并落實施工責(zé)任。

2.2空洞注漿措施

空洞注漿的具體施工工作，要求做到邊觀察邊灌漿，邊探測邊鉆孔，從而保證工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取相應(yīng)措施調(diào)整工藝。目前，路基空洞地區(qū)注漿處理主要包括以下兩種：（1）空洞注漿鉆孔工藝：采空區(qū)灌漿孔的設(shè)計深度 為地表至采空區(qū)底板以下3.0m。所采用的花管選用Φ75mm的鑄鐵管，其壁厚≥2mm。每百米孔斜不超過20cm，花管間用絲扣連接，工作壓力3MPa。這項工藝要求相關(guān)工作人員，以設(shè)計的鉆孔施工要求為依據(jù)，并保障鉆孔取芯具備良好的質(zhì)量。同時，工作人員需按要求放置巖芯，對鉆孔進(jìn)行分層標(biāo)簽。（2）注漿技術(shù)措施：根據(jù)吸漿情況逐步加濃漿液，水灰比控制在1：1～0.8：1；灰?guī)r中壓漿壓力應(yīng)在0.1-0.3Mpa，巖土界附近逐步加大至0.3-0.5Mpa。當(dāng)連續(xù)注漿單孔超過設(shè)計單孔注漿量2倍不見升壓或吸漿量下降時，采用提高漿液濃度或雙液壓漿措施。雙液壓漿時采用水泥漿與水玻璃之體積比1：0.08。（3） 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：單孔達(dá)到以下條件可結(jié)束注漿：在灌漿孔的注漿末期，泵壓逐漸升高，當(dāng)泵量小于70L/min時，根據(jù)結(jié)構(gòu)物類型和采空區(qū)特征，孔口壓力在1.0～3.0MPa穩(wěn)定10～15分鐘，可結(jié)束該孔的注漿施工。注漿完成后應(yīng)立即拔管。拔出管后留下的孔洞，用水泥砂漿封孔。

3 注漿效果檢測

工程質(zhì)量檢測包括施工過程中的質(zhì)量檢測和施工結(jié)束后的工程質(zhì)量檢驗。

3.1 施工過程中的工程質(zhì)量檢驗：施工技術(shù)人員必須掌握采空區(qū)處治工程的目的、加固原理、技術(shù)要求和質(zhì)量評定指標(biāo)等，在施工中嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，且施工中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)質(zhì)量控制和檢測，并做好施工記錄。

3.2 施工結(jié)束后的工程質(zhì)量驗收：采空區(qū)治理結(jié)束3-6個月后，進(jìn)行采空區(qū)治理效果檢驗和評定。建議在檢測滬昆高鐵云南段注漿加固施工質(zhì)量時，應(yīng)選擇瞬態(tài)面波法，這種方法不僅適用于路基遞增的地質(zhì)，還適用于軟弱多層夾層地質(zhì)，且由于瞬態(tài)面波法根據(jù)不同地質(zhì)條件，將面波側(cè)線定為中線左10m，中線與中線右10m，測點數(shù)為45，斷面為15，縱向間距為20m。因此，瞬態(tài)面波法可提供精確度較高的檢測結(jié)果。

4 結(jié)論

綜上所述，空洞地區(qū)注漿處理方法具有機(jī)動、靈活的特點，所用的設(shè)備也較簡單，并允許多部機(jī)械共同施工，從而提高了注漿加固工作的效率，提高了工程的整體質(zhì)量。同時，瞬態(tài)面波法的檢測結(jié)果表明，注漿加固工作取得了良好的注漿效果，為后期的路基穩(wěn)定保持、空洞地基加固等處理工作提供了成功范例。