采用局部翻挖夯填及注漿加固綜合治理路基落空

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。