高速公路路基沉陷的處理技術(shù)分析

郭 震，袁先敏

(江西省高速公路投資集團(tuán)有限責(zé)任公司，江西 南昌 330000)

在高速公路中，路基因受到內(nèi)外部因素的影響可能產(chǎn)生沉陷，路基沉陷有很大負(fù)面影響，應(yīng)采取有效措施處理?，F(xiàn)在最常用且操作簡(jiǎn)單的處理方法為注漿，而為了達(dá)到理想的注漿效果，需要根據(jù)工程實(shí)際情況，制定施工技術(shù)。

1 施工準(zhǔn)備

在路基沉陷處理施工開始前，應(yīng)先結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，認(rèn)真做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

(1)施工臨時(shí)用電以發(fā)電機(jī)為主，施工臨時(shí)用水以附近的河水為主。將臨時(shí)用水和臨時(shí)用電都接通后，先對(duì)鉆機(jī)與注漿設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，保證所有設(shè)備都能處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在施工人員進(jìn)場(chǎng)前，要對(duì)其資歷進(jìn)行嚴(yán)格審核，經(jīng)審核確認(rèn)滿足施工要求后方可批準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)。

(2)材料準(zhǔn)備：水泥：選擇初凝時(shí)間不少于3 h，終凝時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，且強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5級(jí)的普硅水泥，不可使用已經(jīng)變質(zhì)的水泥。因注漿施工對(duì)水泥的消耗很多，單個(gè)注漿孔的注漿量就可以達(dá)到1.6～2.0 m3，根據(jù)配合比進(jìn)行換算，單個(gè)注漿孔需要使用水泥1.5 t左右，所以在施工開始前應(yīng)保證有兩天以上的水泥量，在施工中還要制定材料組織計(jì)劃，避免停工待料情況的發(fā)生。在水泥材料進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)立即報(bào)相關(guān)部門進(jìn)行數(shù)量核實(shí)，為后續(xù)的收方結(jié)算提供方便。水：人、畜飲用水都可在施工中使用，若對(duì)水質(zhì)有懷疑，應(yīng)委托相關(guān)部門進(jìn)行檢測(cè)，僅檢測(cè)確認(rèn)對(duì)泥漿性能無影響后，方可使用。另外，還可根據(jù)周圍的環(huán)境情況，通過溝渠取水進(jìn)行注漿施工。水玻璃：模數(shù)在2.4～3.2范圍內(nèi)，波美度在42°～46°范圍內(nèi)，密度在1.40～1.46 g/cm2范圍內(nèi)。

(3)技術(shù)準(zhǔn)備：基于技術(shù)總工程師的指導(dǎo)，根據(jù)工程特點(diǎn)，對(duì)各類資料進(jìn)行收集，制定合理可行的施工方案，并提出有效的技術(shù)管理方法；分項(xiàng)工程施工開始前，組織相關(guān)人員對(duì)招標(biāo)文件進(jìn)行熟悉，以掌握設(shè)計(jì)方案和施工要求；組織施工人員認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保施工始終按照規(guī)范的要求進(jìn)行；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)全體操作人員做安全和技術(shù)交底。

2 注漿參數(shù)

(1)在注漿過程中，注漿壓力是達(dá)到預(yù)期注漿質(zhì)量的關(guān)鍵因素，若壓力不足，將無法使?jié){液流至指定范圍，漿液的擴(kuò)散范圍很小，會(huì)產(chǎn)生空白區(qū)；而若壓力過高，會(huì)對(duì)原路基結(jié)構(gòu)造成破壞，將路面層頂壞，導(dǎo)致漿液在薄弱的位置沖出，無法達(dá)到理想的注漿效果。對(duì)此，確定實(shí)際的灌漿壓力是十分重要且必要的，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，注漿壓力一般不超過1.0～2.0 MPa的范圍，在施工中可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，同時(shí)使注漿緩慢，做好對(duì)壓力的控制，避免抬高路面。

(2)注漿漿液的水泥為強(qiáng)度等級(jí)為P.042.5的普硅水泥，漿液的水灰比按1∶1控制，水、水泥與水玻璃三種主要材料的質(zhì)量比為1∶1∶0.025。

(3)如前所述，注漿孔的直徑和深度分別為50 mm、6.0 m。對(duì)于注漿孔之間的距離，應(yīng)根據(jù)預(yù)先繪制好布孔圖確定，而對(duì)于注漿孔的孔深，可使用控制鉆桿進(jìn)行控制。漿液采用管道進(jìn)行輸送，輸送速度按1.4～2.0 m/s范圍控制。對(duì)于漿液膠凝時(shí)間，一般不能超過60 s。

3 施工方法

3.1 鉆孔

鉆孔采用隔排跳孔的方法進(jìn)行，在鉆機(jī)就位以后，對(duì)其鉆頭進(jìn)行調(diào)整，使其與孔位完全對(duì)準(zhǔn)，偏差不超過50 mm，鉆桿應(yīng)始終保持垂直，垂直度偏差不超過1%，在開鉆后，應(yīng)始終保持垂直，并經(jīng)常性檢查與校核垂直度。為避免路基被破壞，鉆孔過程中孔徑不能太大，應(yīng)采用干鉆法施工，不可加水，否則會(huì)使路堤被水浸泡，對(duì)路基的結(jié)構(gòu)造成破壞，而且還會(huì)對(duì)注漿施工造成一定程度的負(fù)面影響。施工中，先用潛孔錘引到路面結(jié)構(gòu)層的下方，然后在土體中打入鍍鋅管，將其作為注漿的入口，同時(shí)做好鉆孔作業(yè)的檢查和記錄。

3.2 注漿

(1)根據(jù)設(shè)計(jì)確定的配合比使用拌漿機(jī)對(duì)漿液進(jìn)行拌和。所有制漿材料都要按照配比進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果的偏差不能超過5%，對(duì)于添加劑的劑量，其偏差不能超過1%。

(2)將水玻璃配制好以后，將其與水泥漿一同放到攪拌桶當(dāng)中。在注漿時(shí)，開啟注漿泵，采用兩臺(tái)注漿泵與兩條管路與Y型接頭相連，從孔口處開始向孔底注漿。

(3)在開關(guān)注漿泵的過程中，應(yīng)注意先對(duì)化學(xué)注漿泵進(jìn)行開關(guān)，否則將使管路被堵塞。注漿使用圍、擠、壓相結(jié)合的方法，即先圍住整個(gè)注漿區(qū)，然后在中間進(jìn)行注漿擠密，先對(duì)路肩后的路基進(jìn)行注漿，保證注漿質(zhì)量；在同一個(gè)注漿區(qū)當(dāng)中，應(yīng)先對(duì)外圈注漿孔進(jìn)行注漿，然后對(duì)內(nèi)圈孔進(jìn)行注漿；遵循先加固和后抬升的基本原則，注漿時(shí)采用間隔交替注漿的方法，避免漿液從周圍其它孔中流出；先對(duì)沉陷最為嚴(yán)重的注漿孔進(jìn)行注漿，然后對(duì)沉陷相對(duì)較小的孔進(jìn)行注漿；注漿時(shí)供漿必須保持連續(xù)，達(dá)到注入量要求。

(4)如果注漿壓力已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)注漿壓力兩倍，但仍然沒有進(jìn)漿，則可完成注漿；此時(shí)要壓入清水，再將注漿管拆下，用清水對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行沖洗和必要的保養(yǎng)。

(5)在注漿完成后，需要及時(shí)使用水泥混凝土等材料對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵，以免漿液發(fā)生流失，在完成封孔之后，孔口要和路表面保持平齊。之后即可對(duì)下一個(gè)注漿孔進(jìn)行施工。

3.3 施工注意事項(xiàng)

(1)對(duì)于鉆孔方式，以沖擊鉆和回轉(zhuǎn)鉆相結(jié)合的方式為宜，在鉆進(jìn)時(shí)不允許加水。根據(jù)設(shè)計(jì)要求鉆進(jìn)到指定深度，然后對(duì)鉆進(jìn)的角度和注漿深度都進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，確認(rèn)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

(2)注漿孔方向與深度都必須滿足設(shè)計(jì)要求。注漿孔的位置偏差不能超過50 mm，在鉆進(jìn)開始前，應(yīng)檢查機(jī)身是否保持平穩(wěn)，垂直度偏差不超過1%，鉆孔直徑的偏差不超過±5 mm，鉆進(jìn)過程中使用中速，當(dāng)遇到堅(jiān)硬層時(shí)應(yīng)減慢鉆進(jìn)的速度，避免卡鉆。

(3)注漿孔的鉆進(jìn)應(yīng)跳孔進(jìn)行，并跟孔注漿，不可將孔都鉆完以后再進(jìn)行注漿，避免孔位之間發(fā)生串漿，增加工作的難度和清孔的工作量。注漿時(shí)，按照從外到內(nèi)的順序進(jìn)行，同時(shí)先在兩側(cè)進(jìn)行注漿，再對(duì)中間部位進(jìn)行注漿，以保證最終的注漿質(zhì)量。

(4)注漿時(shí)，先混合水和水泥配制水泥漿，然后加入適量的水玻璃，最后對(duì)混合液進(jìn)行泵送。期間要對(duì)漿液中不同組成部分實(shí)際重量進(jìn)行控制，以保證水泥漿質(zhì)量。

(5)注漿時(shí)，若壓力突然上升或漿液的實(shí)際流量驟然增加，或加固區(qū)以外發(fā)現(xiàn)跑漿及冒漿，則停止注漿，并查明其產(chǎn)生原因，然后根據(jù)產(chǎn)生原因制定有效的處理措施，包括間歇注漿、嵌縫與封堵等。在注漿時(shí)如果發(fā)現(xiàn)串漿的問題，若串漿孔有注漿的條件，則可同時(shí)注漿，一泵注一孔。若不具備注漿的條件，則要用塞子將其賽住，在注漿孔的施工完成后，對(duì)發(fā)生串漿的鉆孔進(jìn)行掃孔和沖洗，然后繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)與注漿。

(6)采取必要的措施保證注漿能夠連續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行，盡可能避免中斷。如果因故中斷，則要盡可能早的恢復(fù)正常注漿。間斷的時(shí)間不能超過漿液初凝時(shí)間。

(7)不同注漿孔的實(shí)際注漿量可能存在很大的偏差，如果連續(xù)注漿過程中單個(gè)注漿孔的實(shí)際注漿量很大，則要由現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行勘查，采取有效措施處理。

(8)在鉆孔施工完成后，立即埋設(shè)注漿管，將止?jié){塞設(shè)于路面以下，避免將漿液進(jìn)入到路面結(jié)構(gòu)層當(dāng)中；具體的埋設(shè)深度要根據(jù)路面銑刨方案來確定。

(9)在注漿完成以后，要立即封孔，完成封孔后，孔口要和路表面保持平齊。在鉆孔過程中要對(duì)孔的位置、深度、土層變化等進(jìn)行記錄，并制定有效處理措施。

4 結(jié)束語

綜上所述，注漿是最常用且最有效的路基沉陷處理方法，目前該工程的路基沉陷處理施工已經(jīng)完成，不僅過程順利，而且經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)注漿質(zhì)量合格，說明以上注漿處理技術(shù)合理可行，值得類似工程參考借鑒。