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    采用局部翻挖夯填及注漿加固綜合治理路基落空

    2019-02-14 13:10:42秦良偉劉小榮
    科學(xué)與技術(shù) 2019年1期
    關(guān)鍵詞:注漿加固施工技術(shù)

    秦良偉 劉小榮

    摘要:本文以泉三高速公路泉州段下洋一號(hào)隧道出口的落空段路基為例,簡要敘述了落空路基的施工處理方法,重點(diǎn)敘述了注漿加固在該段路基施工中的作用及工藝。

    關(guān)鍵詞:落空路基;局部翻挖;注漿加固;施工技術(shù)

    1 ?工程概況及設(shè)計(jì)方案

    1.1 工程概況

    福建省泉州泉三高速公路下洋一號(hào)隧道右洞出口K102+980~K103+005段路塹,長25米,與下洋一號(hào)右洞出口的明洞相接(明洞長4米)。K102+980~K103+005段路塹下坡面高19~23m(自施工便道至設(shè)計(jì)路面標(biāo)高之高差)。因該路塹下方為原當(dāng)?shù)夭墒瘓觯墒瘓鲩_挖后坡面內(nèi)凹,導(dǎo)致上部路基出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度在5~20cm。經(jīng)現(xiàn)場勘查,路基落空寬達(dá)5~28米,縱向長25m。由于采石場開挖后恰逢高速公路開工,采石場停工,虛碴堆積在路塹下邊坡上。在明洞施工完成后,即準(zhǔn)備開始施工該段路基。

    1.2 ?設(shè)計(jì)方案

    設(shè)計(jì)單位經(jīng)現(xiàn)場勘查后采用方案為:在路基右側(cè)增加錨桿擋墻防護(hù),將右側(cè)路基邊坡按直立面重新開挖,在邊坡凹進(jìn)去的地方用漿砌片石回填,然后采用直立錨桿框架方案防護(hù)。

    具體方案如下圖所示:

    2 ?變更設(shè)計(jì)(加固)方案及施工工藝

    我部按照設(shè)計(jì)方案開始施工,發(fā)現(xiàn)在挖除虛碴過程中,由于虛碴高度最高達(dá)到23米,明洞開始出現(xiàn)裂縫并下沉。經(jīng)現(xiàn)場多次勘察,采用設(shè)計(jì)方案(錨桿擋墻)根本無法施工。為保證明洞安全,停止施工。

    為此,依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,為確保隧道明洞的施工安全,取消原設(shè)計(jì)施工方案,建議變更設(shè)計(jì)方案,即在該段路基虛碴外側(cè)邊坡處(寬2~3米)采用局部逐層由下至上翻挖回填,逐層碾壓夯實(shí),回填至路基頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高后采用鋼花管注漿加固該段路基中部的虛碴(未碾壓部分)。具體步驟如下。

    2.1 ?施工范圍

    K101+980~K102+005段,路基縱向長25m。局部翻挖夯填加固范圍:橫向?qū)挾仍诼坊吰路秶鷥?nèi),橫向?qū)?~3米。

    2.2 ?施工流程圖

    2.3 ?翻挖路基并碾壓

    路基翻挖、碾壓的施工工藝與正常段落填方路基施工工藝一致,先處理路基基底,然后由下至上逐層翻挖。在施工過程中注意觀測明洞是否出現(xiàn)位移、下沉,每次翻挖厚度在30~40厘米內(nèi),翻挖寬度2~3米,以防止靠近破裂面的路基土體坍塌,影響明洞安全;然后逐層進(jìn)行碾壓,壓實(shí)度經(jīng)檢測合格后翻挖、碾壓下一層,直至路基設(shè)計(jì)標(biāo)高。路基翻挖至設(shè)計(jì)路基標(biāo)高后開始對(duì)邊坡內(nèi)未碾壓的土體部分進(jìn)行鉆孔、注漿。

    2.4 ?注漿加固路基的施工參數(shù)

    2.4.1 ?注漿材料采用水泥單液漿,漿液配比為:水灰比W:C=1:1。

    2.4.2 ?注漿壓力:初始?jí)毫?.5~1.0Mpa,終孔壓力1.5~2.0Mpa。

    2.4.3 ?注漿孔布設(shè)間距為:200×200cm。采用φ76鋼花管,按梅花形布置,長度6~15m,具體鋼花管長度根據(jù)實(shí)測邊坡斷面確定。

    2.5 ?施工工藝

    2.5.1 ?鉆孔

    為了保證整個(gè)坡面的穩(wěn)定性,采用垂直坡面鉆孔。使用一臺(tái)XY-1型鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,鉆孔前首先由技術(shù)人員對(duì)孔位進(jìn)行放樣,保證孔位的正確性。開始鉆進(jìn)風(fēng)化巖層時(shí)一定要保證鉆桿的垂直度,并加大鉆桿對(duì)地層的壓力,成段進(jìn)尺,采用高鉆速,小鉆進(jìn)時(shí)均壓施鉆。為了防止塌孔或堵孔,應(yīng)及時(shí)下管。在有塌孔的地段采用套管跟進(jìn)設(shè)備鉆孔、跟管。

    2.5.2 下管

    當(dāng)鉆孔距邊坡破裂面及地面輪廓線0.5m時(shí),即停止鉆孔,開始下管。下管前先檢查鉆孔孔道是否干凈,用巖芯管再一次掃孔,清除雜物、碎塊。鋼管采用φ76mm無縫鋼花管,鋼花管上鉆注漿孔,孔徑φ12mm,孔間距15cm,呈梅花型布置。鋼花管距孔口段1.0m不鉆花孔,作為止?jié){段,外露地面0.2m,隨之將鋼花管口封住以免雜物落入。鋼花管呈梅花型布置(見下圖)。

    2.6 注漿

    按照設(shè)計(jì)配合比要求,嚴(yán)格控制注漿壓力,以便漿液能很快分散至地層空隙內(nèi)。為保證邊坡注漿效果,按照從低往高,從兩側(cè)向中間的原則進(jìn)行。第一次注漿后2~3天進(jìn)行二次注漿,確保漿液完全充填在地表坡殘積碎石角礫層及裂隙內(nèi)。

    為保證明洞安全,對(duì)距離洞門范圍5米內(nèi)的路基邊坡進(jìn)行加密補(bǔ)注漿加固,管間距1米,長度10~12米。注漿壓力不小于2Mpa。

    (見下圖)

    2.7 ?注漿加固的作用

    水泥漿通過一定的壓力注入地層,充填土顆粒、碎石顆粒及其它堆積物之間的空隙,使其擴(kuò)散、膠結(jié)和固化,大大提高了土層的強(qiáng)度及彈性模量,降低了地層滲透性,減少了路基邊坡的位移、沉降變形。

    3 ?效果

    在該段路基邊坡施工過程中十分重視質(zhì)量控制,一方面采用了路基翻挖、夯實(shí)的施工工藝,在路基施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高后又采用注漿工藝加固路基邊坡中部無法碾壓的部分。在該段路基施工完成一年半的時(shí)間內(nèi),我部經(jīng)過不間斷的觀測,確認(rèn)該段邊坡已處于穩(wěn)定狀態(tài),現(xiàn)已完成邊坡綠化施工并交付通車運(yùn)營。

    此方案較施工錨桿擋土墻相比,既保證了明洞的安全,同時(shí)降低了路基防護(hù)施工難度,也降低了工程費(fèi)用,在及其困難的施工條件下不失為處理路基的一種方案。

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