談路基溶洞注漿處治

謝 鵬 遠(yuǎn)

(山西交控集團(tuán)有限公司大同南高速公路分公司，山西 大同 037000)

0 引言

隨著我國交通的不斷發(fā)展，越來越多的公路順應(yīng)需求被建設(shè)起來，而在公路建設(shè)過程中，由于地理環(huán)境的問題往往導(dǎo)致施工難以進(jìn)行。在施工前必須要對施工路段進(jìn)行勘探，進(jìn)而針對可能遇到的問題采取相應(yīng)措施。而路基溶洞，就是在道路路基施工工作中常見的問題。如同地基對房屋建設(shè)的重要性一般，路基對于公路而言的重要性也不言而喻。因此，如何正確的運(yùn)用注漿處置技術(shù)解決路基溶洞問題，已成為當(dāng)今公路養(yǎng)護(hù)的重要任務(wù)。

1 路基溶洞形成的原因

路基溶洞即由路基巖溶病害產(chǎn)生的現(xiàn)象，常見的路基巖溶病害有以下幾種：

1)由于原本在道路下方的溶洞坍塌導(dǎo)致路基下沉或是由于道路下方溶洞內(nèi)的填充物被地下水帶走導(dǎo)致路面的坍塌。

2)在路基施工過程中遇到較大的石芽石，由于石芽石周圍充滿了軟塑紅黏土，導(dǎo)致路基的材質(zhì)并不均勻，因此極易由于巖溶產(chǎn)生路基變形。

3)在雨季施工過程中，由于落水中的水難以排出，因此往往容易在地勢較低的地方形成積水區(qū)。而由于積水不能夠及時的排泄，往往容易和地下水的運(yùn)動共同導(dǎo)致路基滲水，甚至導(dǎo)致路基被水流沖毀。

4)由于施工路段下方本身土質(zhì)較為疏松，由于施工作用的進(jìn)行，導(dǎo)致路面凹陷，甚至進(jìn)一步導(dǎo)致地面坍塌。

綜合上面的常見情況可以看出，路基巖溶病害的產(chǎn)生的根本原因就是由于巖溶水的長期運(yùn)動導(dǎo)致道路特殊結(jié)構(gòu)空洞的形成。因此如何針對路基溶洞的特點進(jìn)行相應(yīng)的處理，就是目前需要研究的重點。

2 注漿處治施工方案

2.1 施工準(zhǔn)備

任何工作都離不開實現(xiàn)的準(zhǔn)備，在注漿處治施工開始之前，必須要對施工路段地下進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。如地下管道的分布情況，必須事先調(diào)查清楚，才能夠在施工的過程中防止施工損傷了地下管道導(dǎo)致水源遭到污染。另外在確定了施工的地點后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，針對可能出現(xiàn)的積水情況設(shè)定必要的排水坡。在施工開始前應(yīng)對施工過程中需要用到的機(jī)械、材料進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確保必須的設(shè)備未出現(xiàn)故障。針對施工道路的情況制定準(zhǔn)確的施工方案。對于對應(yīng)的施工人員也要提前進(jìn)行技術(shù)上的指導(dǎo)和培訓(xùn)并使其明白本次施工中需要注意的事項，分配好每個人的工作。

2.2 定孔位

根據(jù)事先所制定的施工方案設(shè)計確定好需要注漿的位置，提前觀測需要開孔的位置及孔的大小間距，并記錄孔口的地面高程。

2.3 鉆機(jī)與注漿設(shè)備的安裝

確定好需要鉆孔的位置后，應(yīng)將鉆機(jī)移至相應(yīng)的地點進(jìn)行安裝，調(diào)整好鉆機(jī)的角度，確保其能夠準(zhǔn)確的鉆入定好的孔位。注漿設(shè)備也應(yīng)提前就近安裝，便于鉆孔完成后的注漿作業(yè)。

2.4 鉆孔

將鉆機(jī)的鉆頭對準(zhǔn)孔位后。使用φ108 mm的鉆頭進(jìn)行開孔工作，確保成孔直徑不小于110 mm，開孔時要嚴(yán)格注意鉆孔的方向，避免出現(xiàn)將孔開斜的情況。在鉆孔的過程中要注意不要速度過快，否則容易導(dǎo)致開口不均勻或孔徑過大。應(yīng)當(dāng)緩慢增加壓力，控制好速度不要過快，并使用較大水量。在鉆孔的過程中同時需要注意鉆孔位置附近地層的狀態(tài)，確保施工的安全進(jìn)行。當(dāng)鉆進(jìn)一定的深度后，應(yīng)安裝φ108 mm的鋼套管，保護(hù)好孔壁，防止孔壁出現(xiàn)塌陷。當(dāng)鉆孔作業(yè)進(jìn)行至指定深度后要進(jìn)行終孔，確保終孔直徑不小于91 mm。

2.5 注漿

漿液應(yīng)采用P.O42.5水泥，將水泥漿液充分?jǐn)嚢韬蟛拍苓M(jìn)行注漿，注漿的過程應(yīng)按照先兩側(cè)后中間的順序進(jìn)行，由路基的兩側(cè)向中心進(jìn)行注漿，在注漿過程中也要不停的進(jìn)行緩慢的攪拌。注漿設(shè)備距離注漿孔不應(yīng)過遠(yuǎn)，減少注漿過程中能量的消耗，并盡可能避免漿液暴露在陽光下，導(dǎo)致漿液凝固。另外在注漿的過程中要時刻注意勘察道路的環(huán)境，確保施工未導(dǎo)致地面凹陷或者隆起。

2.6 結(jié)束注漿

注漿是否結(jié)束取決于具體的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)注漿孔內(nèi)壓力長時間維持在0.2 MPa～0.5 MPa左右，則結(jié)束此次注漿，并做好記錄。在施工的過程中，由于地理條件的不同往往個體差異較大，因此當(dāng)連續(xù)注入15 L以上漿液壓強(qiáng)仍沒有增加，則應(yīng)加注水玻璃，并停止持續(xù)注漿，改為間歇性作業(yè)。

2.7 封孔

當(dāng)注漿結(jié)束后，應(yīng)及時對注漿孔進(jìn)行處理，用水泥砂封住孔口，并在孔口做好相應(yīng)的標(biāo)志。

3 效果檢查與評定

注漿完成后，應(yīng)對注漿效果進(jìn)行檢查，檢查方法大致有三種。

1)檢查孔觀察法。即通過對檢查孔進(jìn)行觀察，判斷其是否完整且完全封閉，是否存在滲水現(xiàn)象，同時應(yīng)該注意是否存在塌陷或凸起的現(xiàn)象。

2)檢查孔取芯法。即在注漿完成后對檢查孔進(jìn)行取芯后，對所取巖芯進(jìn)行檢查，判斷其強(qiáng)度，對其進(jìn)行全面的分析。

3)檢查孔P-Q-T曲線法。對檢查孔進(jìn)行注漿實驗，通過對實驗中的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制曲線，并對曲線的特性進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷灌漿是否合格。

4 施工中常見的問題及處理措施

4.1 在鉆孔過程中常見的問題

鉆孔過程中鉆機(jī)的安裝必須要牢固，并且鉆頭的位置必須要精準(zhǔn)。否則鉆孔孔徑過大或孔壁不規(guī)則，將難以安裝注漿套管。影響到后續(xù)的施工。另外在鉆孔的過程中可能對周圍地面造成了干擾，導(dǎo)致在后續(xù)的過程中出現(xiàn)孔壁坍塌的現(xiàn)象，對于輕微的塌陷，應(yīng)對孔及時進(jìn)行清理，而對于嚴(yán)重坍塌的孔，則必須要重新進(jìn)行作業(yè)，將孔回填后重新鉆孔。因此在鉆孔的過程中應(yīng)準(zhǔn)確的把握力度和速度，千萬不能急于求成過快施工影響了施工的質(zhì)量。

4.2 注漿過程中常見的問題

1)孔口冒漿：通常情況下，孔口冒漿的原因可分為兩類，一種是由于原本施工路段巖層存在裂隙，或覆蓋層較薄導(dǎo)致漿液從孔中漏出，另一種則是由于套管的安裝與孔壁結(jié)合不夠密切導(dǎo)致漿液漏出。對于本身地理條件導(dǎo)致的冒漿，則應(yīng)對地質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的加固措施，而由于套管的安裝不當(dāng)產(chǎn)生的冒漿，由于各孔之間存在一定的差異，因此難以做到絕對的密封。針對這種情況?？梢詫⒖卓谒闹芡陂_一個倒錐形的圓坑后，將麻絲繩繞成紡錘形的止?jié){塞，并將套管加長1 m～2 m。之后將孔口用混凝土重新封起來。

2)串漿：串漿是指在注漿的過程中出現(xiàn)兩個或多個孔間有裂隙導(dǎo)致相通的現(xiàn)象，導(dǎo)致對一個孔進(jìn)行注漿時漿液串漿至其他孔中，這種情況會造成正在注漿的孔中漿液流失導(dǎo)致本孔的注漿作業(yè)嚴(yán)重受影響，由于漿液流失導(dǎo)致孔內(nèi)無法升壓。而且由于串至另一個孔中的漿液并不符合常規(guī)的注漿操作，導(dǎo)致另一個孔內(nèi)還需要先將流入的漿液洗凈處理后才能再次進(jìn)行注漿。針對這一現(xiàn)象，通常來說如果是發(fā)生在兩個孔之間，則可以選擇使用兩臺注漿機(jī)同時對發(fā)生串漿的兩個孔進(jìn)行注漿，而如果是發(fā)生在多個孔中，則應(yīng)當(dāng)在對一個孔進(jìn)行注漿時，將其他孔口加蓋堵住，待當(dāng)前孔注漿完畢后，再將堵住的孔清理干凈后進(jìn)行注漿。

5 注漿工作中需要注意的安全問題

1)在整個施工過程中，所有的施工工人應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)需求。能夠熟練的掌握鉆機(jī)、注漿機(jī)等機(jī)器的使用方法。每個工人都應(yīng)該明確其本人的工作，確保施工的有序進(jìn)行。

2)在施工過程中所使用到的設(shè)備，都應(yīng)該確保是沒有故障存在的，且符合國家的安全標(biāo)準(zhǔn)。一旦在使用過程中出現(xiàn)故障，應(yīng)立即停止施工，避免因機(jī)械故障造成重大的損失。

3)應(yīng)使所有的工作人員都明確設(shè)備的重要性和危險性，在施工過程當(dāng)中，不要隨意移動各種設(shè)備，對于存在高壓電并存在漏電危險的設(shè)備應(yīng)設(shè)置網(wǎng)罩確保安全。

4)在注漿過程中應(yīng)時刻注意注漿管的狀態(tài)，避免因漿液的腐蝕導(dǎo)致注漿管破損漿液泄露造成安全事故的發(fā)生。

6 結(jié)語

溶洞注漿是確保地基質(zhì)量的重要方法，通過注漿處治的方法，可以有效的防止地基下沉，并具有防水，提高地基承載力的作用。溶洞注漿處治方法已成為地基加固的主要措施之一，被廣泛的運(yùn)用于工程中，為道路建設(shè)提供了優(yōu)質(zhì)的技術(shù)保證。推動了道路建設(shè)的發(fā)展和進(jìn)步。