灌漿法在地方公路加固處理軟路基中的應(yīng)用

■張 瀚 ■四川省巴中市交通運(yùn)輸局公路局，四川 巴中 636000

1 灌漿法在加固處理軟路基應(yīng)用中的重要性

在道路建設(shè)中，路基兼顧處理一直是個(gè)難題。對(duì)于地方公路來說，周邊環(huán)境相對(duì)較差，通過車輛載重高于城市，如果路基處理不當(dāng)，不僅會(huì)造成路面的裂縫或是部分塌陷，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)路面的大范圍坍塌，造成嚴(yán)重的安全事故。灌漿法的出現(xiàn)，對(duì)地方公路路基加固處理有著極大的作用。而且伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，無論是灌漿技術(shù)手段還是化學(xué)漿材的品種和性能，都有了質(zhì)的飛躍。目前，在現(xiàn)代化大工業(yè)迅猛發(fā)展背景下，化學(xué)灌漿的開發(fā)和利用技術(shù)水平日益提高，成本不斷降低，在加固處理軟路基方面的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。

2 灌漿法在加固處理軟路基應(yīng)用中的重難點(diǎn)分析

2．1 路基地質(zhì)條件必須滿足施工要求

在地方公路灌漿法施工中中，施工路段必須滿足基本技術(shù)要求，條件不能過差，如果路基無法滿足上部荷載的要求，通車后，就會(huì)產(chǎn)生較大的沉降，引發(fā)安全事故。在地方公路建設(shè)中，必須要充分考慮灌漿法的可行性，例如在雜填土結(jié)構(gòu)疏松路段，普通施工條件下，路基無法滿足上部載荷要求，為保障該路段的穩(wěn)定性，提高地基土強(qiáng)度和變形模量，可以對(duì)該路段實(shí)行灌漿加固處理。適宜該方法的地質(zhì)條件多是雜質(zhì)土孔隙大、可灌性好，施工后才會(huì)在力學(xué)強(qiáng)度、抗變形能力和均一性方面有所提高。

2．2 灌漿施工規(guī)劃要做好

在地方公路灌漿施工前，必須要制定詳細(xì)的施工計(jì)劃。因?yàn)槿绻┕び?jì)劃不符合實(shí)際要求，不夠詳盡或是設(shè)計(jì)偏離施工實(shí)際要求，就會(huì)造成灌漿失敗和問題的加劇。在施工設(shè)計(jì)中，一個(gè)是要注重施工流程，按照施工工藝逐步開展工作，不可擅自行動(dòng)，造成灌漿工作受阻。其次，要注重標(biāo)準(zhǔn)的控制，流入灌漿后的強(qiáng)度控制、施工標(biāo)準(zhǔn)控制、漿材配比等，必須嚴(yán)格按照規(guī)劃內(nèi)容執(zhí)行，因?yàn)槿绻浔仁Ш?，不僅影響了灌漿的成效，投入使用后，也會(huì)存在安全隱患。

2．3 灌漿施工過程控制做到位

在地方公路灌漿作業(yè)中，過程控制是十分重要的。施工前，要將準(zhǔn)備工作做好，機(jī)械設(shè)備、灌漿材料按時(shí)到場，工作人員的協(xié)調(diào)調(diào)度工作提前做好，而且為確保灌漿的成效，必要的還要進(jìn)行開工前的灌漿試驗(yàn)作業(yè)，在部分區(qū)域進(jìn)行局部試驗(yàn)，以及時(shí)調(diào)整方案中的漏洞。但是，在這一環(huán)節(jié)，也極易發(fā)生問題。例如，在開工前，機(jī)械設(shè)備或材料沒有準(zhǔn)備好，開工后再臨時(shí)補(bǔ)料，有可能造成漿料的性能降低。再者，施工過程中灌漿試驗(yàn)被疏忽，灌漿過程中發(fā)現(xiàn)灌漿壓力、漿液擴(kuò)散半徑等不符合技術(shù)要求，灌漿作業(yè)不僅會(huì)停止，也會(huì)造成成本的增加。

2．4 施工過程特殊問題處理的重要性

在灌漿作業(yè)中，特別是地區(qū)公路施工中不可避免會(huì)出現(xiàn)意外狀況，這就需要對(duì)特殊情況下的問題進(jìn)行技術(shù)處理。例如灌漿過程中發(fā)現(xiàn)漿液冒出地表，也就是常見的冒漿問題。如果聽之任之，不進(jìn)行處理，冒漿問題將會(huì)嚴(yán)重，縫隙不僅不能夠通過灌漿縮小，起到加固的成效，而且會(huì)因?yàn)檫B續(xù)冒漿使已加固部分受損。與此同時(shí)，在施工過程如果遇到一些非常規(guī)問題，不僅要在灌漿方法上進(jìn)行選擇和調(diào)整，而且也要在工藝上進(jìn)行改進(jìn)。如果處理不當(dāng)，可能因小失大，影響灌漿的成效。

3 灌漿法在加固處理軟路基中的具體應(yīng)用

3．1 加固路段基礎(chǔ)勘查與施工規(guī)劃

在地方公路加固路段，首先要對(duì)現(xiàn)場狀況進(jìn)行勘查?？辈閮?nèi)容包括填土的結(jié)構(gòu)、厚度等，然后根據(jù)實(shí)際情況，在考慮所能承受的壓力基礎(chǔ)上，提出灌漿加固具體的處理方案。針對(duì)勘查地段條件，進(jìn)行材料漿液的初步判斷，以確保鉆孔灌入后，使土體不僅能夠進(jìn)一步密實(shí)，而且不對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞。其次，對(duì)地區(qū)公路施工段狀況了解清楚后，組織專人進(jìn)行施工規(guī)劃的制定。施工規(guī)劃包括施工周期、施工工藝、施工流程和施工方法等，具體內(nèi)容要盡量詳盡。

3．2 做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格控制工藝中參數(shù)

在施工規(guī)劃制定后，按照規(guī)劃的內(nèi)容和流程，開展準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作包括了材料、設(shè)備和人員的準(zhǔn)備，在規(guī)劃中，依據(jù)每一階段灌漿后的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行具體的設(shè)定。如地方公路建設(shè)中，制定強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)，灌漿后，雜填土承載力標(biāo)準(zhǔn)值(fk)要求達(dá)到130kPa，淤泥或淤質(zhì)土fk值80kPa～100kPa，粉細(xì)砂fk值大于110kPa；復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不小于130kPa。這樣才能更利于工作的開展。同時(shí)，針對(duì)施工過程中的設(shè)備和材料需求，提前做好準(zhǔn)備。特別是在材料配比問題上，應(yīng)該跟進(jìn)技術(shù)人員進(jìn)行試驗(yàn)。漿材采用兩種配方的純水泥漿，在第一灌漿段水灰比為0.5，在第二灌漿段為0.75。若雜填土中局部孔隙較大，導(dǎo)致灌漿量過大時(shí)，采用水∶水泥∶細(xì)砂=0.75∶1∶1的水泥砂漿灌注。

而且針對(duì)灌漿段的灌漿次序和具體的施工設(shè)計(jì)，要符合科學(xué)性要求，例如灌漿段可以選擇第一段為雜填土范圍，第二段為淤泥或是淤泥質(zhì)土和粉、細(xì)砂范圍等，切不可盲目開工。其次，要特別注重漿料的選擇和漿液的配比，各項(xiàng)參數(shù)要嚴(yán)格限制，水灰比要合理，配比要符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，例如鉆孔孔徑、深度等涉及指標(biāo)參數(shù)的內(nèi)容，要做好準(zhǔn)確把握。這樣才能夠隨著灌漿的進(jìn)行，土體裂縫的發(fā)展和漿液的滲透，在地層中各個(gè)方向形成狀態(tài)不易的漿體，并隨著其凝結(jié)硬化，造成結(jié)石體與土體之間緊密而粗糙的接觸，沿灌漿管形成不規(guī)則的、直徑粗細(xì)相間的樁柱體，確保灌漿成效。灌漿過程中確定好注漿量。

在常規(guī)理論下，每孔(段)漿液注入量根據(jù)公式Q=AπR2HKβ來計(jì)算。其再如，要注意注漿孔的布局。注漿孔孔距的大小與注漿壓力、漿液擴(kuò)散半徑(R)確定后，注漿孔距(L)取值范圍也就確定了，其取值范圍在R≤L≤2R之間。在注漿孔距取值范圍內(nèi)，選擇合理孔距對(duì)保證工程質(zhì)量、降低造價(jià)重要，在施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①孔距應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)和構(gòu)造物來確定。當(dāng)軟弱地基中砂層較厚或?qū)永磔^發(fā)育時(shí)，取L(1.5-2)之間；R當(dāng)軟弱土層中砂層較少或?qū)永聿话l(fā)育時(shí)，L取(1-1.5)R之間。

3．3 不斷提升灌漿技術(shù)水平，完善施工工藝

在灌漿作業(yè)中，技術(shù)水平是影響軟路基加固最終成效的關(guān)鍵。要確保施工工藝的科學(xué)化，在考慮到現(xiàn)場施工條件、工程地質(zhì)條件和灌漿方法等因素后，按照從里到外的方法進(jìn)行。目前，我們主要是按照設(shè)計(jì)灌漿孔、布孔、安防灌漿管并封縫、壓水壓氣檢查、攪漿、灌漿、待凝、封孔這樣地流程。在施工過程中要把握5個(gè)方面要點(diǎn)。其一，成孔鉆頭對(duì)準(zhǔn)空位后，采用沖擊成孔方法施工，降低二次回填的危害。其二，灌漿管分層夯實(shí)至孔口，一般在灌漿管安放及孔口封堵灌漿管下端設(shè)置0.7米至1米左右的花冠，在花冠外壁包裹一層軟橡皮，當(dāng)成孔到達(dá)預(yù)定深度后，將灌漿管下到位，然后在用水泥袋放入孔中水穩(wěn)層底部包裹灌漿管并解除孔壁即是“架橋”，然后投入粘土分層夯實(shí)至孔口。其三，逐步攪漿，確保漿液性能。其四，采用自上而下孔口封閉分段純壓式灌漿方法，直到預(yù)定孔深。最后，封孔灌漿結(jié)束后及時(shí)封孔，避免雜質(zhì)摻入，維護(hù)灌漿體穩(wěn)定性。

3．4 特殊問題處理的技術(shù)要點(diǎn)

針對(duì)冒漿問題，應(yīng)采取如下控制性措施：(1)降低灌漿壓力，同時(shí)提高漿液濃度，必要時(shí)摻砂或水玻璃；(2)限量灌漿，控制單位吸漿量不超過30L/min～40L/min或更小一些；(3)采用間歇灌漿的方法，即發(fā)現(xiàn)冒漿后就停灌，待15min左右再灌。第二個(gè)特殊情況是串漿，就是灌漿液從周圍孔口冒出?？刹扇∠铝蟹椒ǎ孩偌哟蟮冖翊涡蚩组g的孔距；②在施工組織安排上，適當(dāng)延長相鄰兩個(gè)次序孔施工時(shí)間的間隔，使前一次序孔漿液基本凝固或具有一定強(qiáng)度后，再開始后一次序鉆孔，相鄰?fù)淮涡蚩撞灰谕桓叱蹄@孔中灌漿；③串漿孔若為待灌孔，采取同時(shí)并聯(lián)灌漿的方法處理，如串漿孔正在鉆孔，則停鉆封閉孔口，待灌漿完后再恢復(fù)鉆孔。特殊方法的應(yīng)用事半功倍。

4 結(jié)束語

灌漿法在加固處理軟路基問題中的廣泛應(yīng)用，大大確保了工程的成效，延長了道路的使用壽命，防止因?yàn)槁坊环€(wěn)固造成的塌陷和危害事故的發(fā)生。與此同時(shí)，灌漿技術(shù)手段和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還需要不斷提升，通過在技術(shù)上的革新，不僅能夠強(qiáng)化施工成果，而且在經(jīng)濟(jì)上會(huì)更加合理，進(jìn)一步縮短施工周期，降低對(duì)環(huán)境的破壞，未來，將是該領(lǐng)域不斷努力的重點(diǎn)。

［1］灌漿法在加固處理軟路基中的應(yīng)用，土木工程網(wǎng)，2011年5月份.

［2］壓密灌漿法加固軟土地基淺議，王全軍，安徽建筑.