關(guān)于高速公路路基沉降注漿加固處理的探討

李晨

【摘 要】近些年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，公路工程建設(shè)越來越多。在公路工程建設(shè)中，路基沉降問題較為常見，不僅會對公路質(zhì)量及正常使用產(chǎn)生影響，還會對行車安全造成很大的威脅。為此，在高速公路工程建設(shè)中，一定要對路基沉降問題予以深入分析，積極采取注漿加固等有效處理措施，以此增強(qiáng)路基承載能力，消除路基沉降病害，延長高速公路的使用年限。

【關(guān)鍵詞】高速公路 路基沉降 注漿加固

在高速公路路基沉降處理中，傳統(tǒng)處理方式就是對沉降路段予以全翻，處理路基中的軟弱部分，方法主要有強(qiáng)夯法、水泥攪拌樁法等[1]。然而這些方法主要適合應(yīng)用在新建高速公路施工中，針對已建成高速公路路基的沉降問題，多采用注漿加固處理策略，尤其是在橋頭跳車處理中，應(yīng)用效果較好。在高速公路路基沉降處理中應(yīng)用注漿加固技術(shù)，無需對公路進(jìn)行開挖，確保了交通運(yùn)行的連續(xù)性，并且加快了施工進(jìn)程，縮短了施工工期，值得進(jìn)一步研究與應(yīng)用。

1 高速公路路基沉降的傳統(tǒng)處理方法

1.1 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法可以在短時間內(nèi)對路基土體產(chǎn)生一個較大的沖擊能量。也就是說，應(yīng)用強(qiáng)夯法，可以在短時間內(nèi)對路基完成加荷作用，將產(chǎn)生的沖擊能量轉(zhuǎn)變成各種不同波型的能量波，從而傳遞至路基土體中[2]。在高速公路路基處理中應(yīng)用強(qiáng)夯法防范沉降的原因主要就是通過強(qiáng)夯對路基施加沖擊荷載，使一定范圍內(nèi)的路基土體產(chǎn)生動力響應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)一定的工程特性變化，實(shí)現(xiàn)路基加固目的。然而，在實(shí)際施工中存在其震動較大，不適宜在建筑物附近施工，易擾民；施工場地不可過小，以免無法正常使用施工機(jī)具；對土方含水量較為敏感，如果含水量較高，易出現(xiàn)橡皮土現(xiàn)象等弊端。

1.2 水泥攪拌樁法

在軟弱路基加固處理中，水泥攪拌樁應(yīng)用較為普遍，可以顯著降低路基不均勻沉降[3]?，F(xiàn)階段，水泥攪拌樁主要包括兩種類型，即噴粉法、噴漿法。噴粉法中主要選用水泥粉為固化劑，噴漿法中主要選用水泥漿為固化劑，在具體施工中，需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，采取適合的施工方法。然而，在實(shí)際施工中，因?yàn)樵O(shè)計方法較為保守，置換率達(dá)到了40-80%，樁體設(shè)計強(qiáng)度取值通常不大于0.6MPa；因?yàn)槲覈鴶嚢铏C(jī)械性能與施工監(jiān)控體系較為落后，加之管理不到位，操作人員水平有限，導(dǎo)致施工工藝尚待完善，質(zhì)量檢測手段尚待加強(qiáng)。

2 高速公路路基沉降注漿加固處理分析

2.1 注漿加固處理原理

在高速公路路基沉降中應(yīng)用注漿加固處理，可以顯著改善沉降情況，其處理原理：在高壓作用下，把水泥或其他漿液滲透進(jìn)周圍土體中，以此實(shí)現(xiàn)充填，達(dá)到預(yù)期的壓實(shí)效果[4]。通常情況下，地下土體是不均勻的，所以，利用鉆孔向土層中注入一定水灰比的漿液，可以對土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。向土層中注入漿液，能夠有效充填土體周圍的空隙，提高土層密度。在土層注入漿液之后，就會改變土體裂縫的形狀，保證土層整體承載力得以提升，實(shí)現(xiàn)加固效果。

注漿加固技術(shù)消除了因?yàn)槁坊浫鯇?dǎo)致的不均勻沉降，從根源上避免了路基病害的發(fā)生；施工期間不會阻斷交通，施工污染小，施工工期短；施工技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟，效果可靠，施工經(jīng)濟(jì)效益高。

2.2 注漿加固施工步驟

2.2.1 施工工藝流程

在正式施工之前，必須嚴(yán)格按照施工圖紙予以施工孔放樣，之后予以注漿孔鉆孔，在注漿孔檢驗(yàn)合格之后，給予漿液灌注施工，在達(dá)到設(shè)計要求之后，停止?jié){液灌注。在整個施工過程中，施工工藝主要為場地平整清理、定位樁孔、編號放樣、鉆機(jī)就位、鉆孔、成孔、安裝注漿管、封孔、壓力注漿、密封孔口、綜合檢驗(yàn)。在漿液灌注施工中，注漿管底部與注漿孔底的距離宜為2.5～3.0m；在注漿孔封孔操作中，封孔深度要比路床頂?shù)停s為2.0～3.0m，以免漿液回流，進(jìn)入路面層和路床的結(jié)合部位，導(dǎo)致出現(xiàn)路面鼓包現(xiàn)象。

2.2.2 注漿材料選擇及配合比

注漿材料應(yīng)具有較好的自硬性、較強(qiáng)的粘結(jié)力、良好的滲透性與流動性，從而更好的實(shí)現(xiàn)路基加固效果，提高公路強(qiáng)度。在實(shí)際施工過程中，可以根據(jù)具體要求選擇適合的注漿材料，保證配合比科學(xué)、合理，從而取得良好的加固效果。現(xiàn)今，注漿材料主要為水泥，通常選用普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.4～0.6：1。此外，也可以在注漿材料中添加一些粉煤灰，水泥：水：粉煤灰=1：0.15：（0.3～0.4）。

2.2.3 漿液變換

在漿液灌注施工中，倘若存在嚴(yán)重鉆孔漏失或吸漿量較大的現(xiàn)象，必須采取有效措施予以處理，如采用間歇式灌注法施工。在漿液灌注施工中，也可能發(fā)生吸漿不足的現(xiàn)象，此時需要對漿液中粉煤灰的含量予以調(diào)整，或用純水泥漿液予以灌注施工。在實(shí)際施工中，遇到洞穴或暗窯的時候，可采取雙孔灌注法，即水泥漿液與石屑或者碎石同時灌注。通過漿液滲透進(jìn)石屑或者碎石間隙當(dāng)中，使地基形成復(fù)合地基，以此有效控制路基沉降，并且對增強(qiáng)路基承載能力也有著十分積極的意義。

2.2.4 注漿加固施工控制要點(diǎn)

在注漿加固施工中，注漿壓力是非常重要的參數(shù)。如果注漿壓力過小，導(dǎo)致漿液無法充分分散至路基當(dāng)中；如果注漿壓力過大，就會導(dǎo)致路面抬起以及破壞其他結(jié)構(gòu)層。通常情況下，注漿壓力在1.0～1.5MPa之間。在注漿施工中，主要從邊緣向中央進(jìn)行，邊緣壓力不可太大，因?yàn)檫吘墲B透性較大。在決定注漿量的時候，主要考慮注漿土體積、填充系數(shù)、土孔隙率等因素。在實(shí)際施工中，如果注漿壓力未出現(xiàn)顯著提升或者路基無明顯隆起現(xiàn)象，可盡量多灌注。當(dāng)漿液由另一個鉆孔中冒出的時候，可用木塞堵死冒漿孔，之后加壓，在注入大量漿液后，壓力無顯著提升，可考慮是否存在空洞、裂縫、泉眼等情況，停止灌注，在查明原因之后，給予適當(dāng)?shù)奶幚?，以此保證施工順利完成，并且提高施工質(zhì)量。

注漿間距主要取決于注漿半徑，在實(shí)際施工中，可以根據(jù)現(xiàn)場注漿試驗(yàn)確定不同注漿點(diǎn)的土樣干密度，從而對土樣干密度的比較分析，明確注漿半徑。在具體施工中，當(dāng)無法進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)的時候，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)予以確定。

2.2.5 封孔施工

在完成注漿施工之后，有效封堵注漿孔，以免臨近注漿操作時出現(xiàn)冒漿問題。在注漿孔附近出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象的時候，必須馬上停止灌注，給予及時、有效的封堵，以此提高施工質(zhì)量。

2.3 施工過程中值得注意的事項

在注漿加固施工中，一定要對以下幾點(diǎn)事項予以密切關(guān)注：一是，明確注漿壓力，不宜過大或者過小。在決定注漿壓力的時候，主要對地層土體密度、初始應(yīng)力、強(qiáng)度、鉆孔深度、注漿順序及位置等因素進(jìn)行考慮，之后根據(jù)現(xiàn)場注漿試驗(yàn)，合理確定注漿壓力。二是，在注漿施工中，安排專門人員對地表與邊坡情況進(jìn)行查看，是否存在開裂、隆起等現(xiàn)象，如果存在不良現(xiàn)象，應(yīng)給予及時處理，以免路面抬起過大或者出現(xiàn)大范圍漏漿，導(dǎo)致施工質(zhì)量受到影響。

3 結(jié)語

綜上所述，高速公路工程建設(shè)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們出行均有著很大的影響，為了更好的確保公路使用效果，須全面分析易出現(xiàn)的路基沉降問題。從長遠(yuǎn)的角度看，沉降后的路基威脅著過往的車輛安全，也縮減了公路使用年限。所以，在高速公路工程施工中，一定要充分認(rèn)識路基沉降問題，結(jié)合實(shí)際情況，加強(qiáng)注漿加固技術(shù)的運(yùn)用，以此提高公路工程質(zhì)量。新式注漿加固處理摒除了傳統(tǒng)流程的換填以及開挖，兼顧了經(jīng)濟(jì)性及適用性。經(jīng)過注漿加固，加快了處理路基沉降病害的總體速度。保證人們出行安全、舒適，為交通事業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展提供了可靠保障。

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