壓力灌漿技術(shù)在公路工程路基沉陷施工中的應用

李團輝 朱自波

摘 要：公路在長期運營使用中，不可避免會遭到一些損害，對路基質(zhì)量造成一定的影響。其中，壓力灌漿技術(shù)的應用，能夠在較低的成本下，實現(xiàn)良好的施工質(zhì)量，保障路基的穩(wěn)定性和堅固性。本文詳細分析了壓力灌漿技術(shù)在公路路基施工中的應用，希望能夠有效控制病害。

關(guān)鍵詞：壓力灌漿技術(shù);公路;路基;施工

在公路施工中，往往會出現(xiàn)路基沉降的現(xiàn)象，對公路質(zhì)量造成了嚴重損害，應引起高度重視。采用壓力灌漿技術(shù)，能夠使路基的穩(wěn)定性得到有效提升，在優(yōu)化路基的基礎上，切實保障公路的施工質(zhì)量。這項技術(shù)在應用的過程中，具有相應的難度，必須對施工環(huán)境和施工特點進行詳細分析，把握其關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，處理好各個細節(jié)，增強施工方式與實際情況的一致性，充分發(fā)揮出技術(shù)的優(yōu)勢，切實提升公路路基的質(zhì)量，實現(xiàn)公路運輸事業(yè)的穩(wěn)定性進步。

1 壓力灌漿技術(shù)的原理

按照灌漿加固原理壓力灌漿技術(shù)可分為壓密灌漿、劈裂灌漿與滲透灌漿等等。

壓密灌漿技術(shù)經(jīng)過漿泡與擠壓附近的土壤達到加固效果。劈裂灌漿技術(shù)是經(jīng)過漿脈擠壓與加固土體，達到加筋土的效果。滲透灌漿通過水泥漿液凝結(jié)性能把松散的巖層凝結(jié)成一個整體，大大提高了巖層的穩(wěn)定性。

壓密灌漿加固的效果較好，由于其影響很小，只適用于對小范圍土體的加固;漿液中灌漿壓力與固體的粒徑影響到滲透灌漿的擴散效果，壓密灌漿加固的范圍與土體的密實度、漿材性質(zhì)密切相關(guān)，該技術(shù)主要用于粗顆粒巖土層中;而劈裂灌漿在壓力作用下，使得漿脈延伸遠，通常用于加固大范圍的巖土層。

2 公路工程路基沉陷導致的原因

1）公路路基填方壓實度不夠。路基在公路工程施工中發(fā)揮最主要的受力組成部分，所以，必須要使用科學有效的路基填方壓實方式。不過，在施工過程中，通常會因為土層含水量控制難度比較大，施工壓力和壓實時間不合理時間等因素，往往沒有辦法對路基進行很好的壓實工作。

2）公路路基中含有軟弱土層。在公路路基施工過程中，公路承載力都會因為施工路段本身的原因（比如地質(zhì)條件糟糕、地面軟弱等）受到很大的影響，其中，路基施工整體質(zhì)量受軟弱土層的影響最大，路面出現(xiàn)沉陷、塑性擠壓以及原路面土層下沉、位移等病害都是因為軟弱土層自身力學性質(zhì)太低原因造成的。

3 工程概況

某公路工程A段總長為40m的路基，在施工過程中沒有進行分層填筑和碾壓，導致在一段時間以后路基達到固結(jié)，產(chǎn)生一定沉降。另外，施工過程中正值雨季，沉降部位長時間被水浸泡，同時還有大量的水進入到路基中，使路基土強度大幅降低，整體軟化并沉陷。經(jīng)調(diào)查，沉陷區(qū)總長為30m左右，寬為28m左右，總面積達800余m2，沉陷最深處可達20cm。目前，本工程底基層、基層、下面層作業(yè)均已完成，應對路基沉陷進行及時有效的處理，避免對路面施工造成影響，延誤工期，影響質(zhì)量，通過研究后決定采用壓力灌漿的方法進行處理，提高路基整體強度，保證路基穩(wěn)定性。

4 壓力灌漿技術(shù)在公路路基施工中的應用

1）準備工作。通過對施工試驗記錄的檢查發(fā)現(xiàn)，路基土最大干密度為1.97g/cm3，最佳含水量為18.8%，塑、液限分別為22.4%和32.4%，塑性指數(shù)為10%。以此為基礎開展地質(zhì)鉆探，采用標準貫入試驗的方法，通過試驗確定路基土整體松散情況與呈松散狀態(tài)的土層具體分布位置和范圍并在現(xiàn)場進行取樣用于壓實度檢測

2）灌漿材料配合比例的設計。灌漿漿液的配比值通常是根據(jù)相關(guān)的灌漿經(jīng)驗和數(shù)據(jù)得出來的，一般選用0.8：1到1：1的配合比進行水泥漿的摻配（水與石灰的混合），施工人員還可以使用水泥粉煤灰漿代替水泥漿，需要注意的是要按這個配比范圍進行配置，并且在混合料中，水泥粉煤灰所占的比例得在20%～30%。

3）壓力灌漿邊界范圍的確定。要明確壓力灌漿邊界范圍就包括以下內(nèi)容：（1）公路長度中軸線方向的處理;（2）灌漿寬度必須要在平面上確認好;（3）確認好縱向上的注漿深度。施工人員在進行灌漿施工過程中，遇到那些土質(zhì)比較松軟的地基時，需要注意的是要將它的承載力控制在不小于200KPa和不小于30cm的它的沉陷量標準設定，這樣可以更好的使公路中軸線方向上的長度得到確定，橫向處理寬度則是按照路堤底部寬度。

4）漿液擴散半徑的確定。壓力灌漿施工過程中的其中一個重要參數(shù)就是漿液擴散半徑，漿液工程分量以及它的造價都會受漿液擴散半徑的影響?，F(xiàn)場注漿試驗適用于那些地基條件和計算參數(shù)難度大的情況下對漿液擴散半徑的有效確定;參考不同工程地質(zhì)條件下的滲透系數(shù)推算適合的漿液擴散半徑則適用于在試驗資料不齊全的情況下進行的。

5）注漿孔的布置。公路工程沉陷路基的壓力灌漿施工中，應當關(guān)注注漿孔的布置，注漿孔的布置位置應當極力促使相鄰的各個孔范圍重合，從而保障路基土能夠成為完整的受力體系。布置的主要方式主要為多排孔布置以及單排孔布置。

6）灌漿液的確定。灌漿半徑內(nèi)圓柱體孔隙的總體積確定灌漿量體積，但通常注入的漿液都不能完全填滿土體空隙，所以在計算灌漿量時，通常是理論值X小于1的數(shù)值，特別是實際操作中，計算單孔灌注量時，一般1號孔灌注量都是大于理論計算值和2號孔灌注量則是相反，這些都會很大程度影響單孔灌柱標準完成。而且灌注地層的連通性、土體的孔隙率以及灌注漿液的坍落度都決定性影響單孔灌漿量。

7）袖管注漿施工。漿液擴散距離可以用來確定注漿孔的距離，在地層條件下，漿液參數(shù)和注漿參數(shù)影響漿液擴散距離。三排孔注漿：適用于排空無法滿足注漿要求情況下進行;多排孔注漿：可最大程度發(fā)揮注漿孔的潛力，更多的注入漿液，還能避免發(fā)生兩排孔搭接不夠密實和過多搭接浪費現(xiàn)象的發(fā)生。

5 壓力灌漿技術(shù)要求

1）灌漿材料。壓力灌漿的材料主要包括水泥和水。首先，公路路基沉陷灌漿施工中采取的水泥一般為硅酸鹽水泥并且對水泥的細度要求較高。灌漿中水泥的選擇應當滿足公路路基沉陷灌漿施工的技術(shù)指標。此外，應當防止水泥出現(xiàn)受潮或者過期，施工用水泥的儲存一般少于三個月。其次，灌漿施工中的水應當滿足施工的要求，通常來講，用來攪拌水泥的水溫應當控制在40℃以下為宜。

2）灌漿設備。公路路基沉陷施工灌漿設備主要包括灌漿泵和鉆孔設備。首先，灌漿泵選擇應當注意灌漿泵的性能和漿液的濃度，一般來講，灌漿施工工作開始之前應當預先運行攪拌機，從而確保具體施工工作能夠穩(wěn)定快速完成。其次，在公路路基沉陷施工中應當根據(jù)當?shù)氐木唧w地質(zhì)采取合適的鉆孔設備。主要應當確定鉆孔設備的鉆頭和鉆機。

3）漿液配置。公路路基沉陷施工灌漿漿液的配制中，對于原材料需要進行稱量并且應當保障稱量誤差不超過5%。一般來講，水泥等材料在實際工程中應當采取重量稱量的方法。漿液的攪拌應確保充分地攪拌并且對攪拌機攪拌后的水泥漿液密度進行測量。公路路基沉陷施工的漿液溫度應到控制在5～40℃。漿液溫度不可超過這個標準，否則不可投入到實際的施工中。

4）灌漿壓力確定與鉆孔。公路路基沉陷壓力灌漿施工中，應當控制注漿的壓力。一般控制在0.2～0.4MPa之間。此外，可以根據(jù)上覆土層的厚度或者進行相關(guān)實驗對施工中具體的注漿壓力加以確定。灌漿鉆孔施工中，應確保誤差不超過5cm。此外，鉆孔垂度的偏差不能超過1.5%，此外，鉆孔厚度一般在20cm以下。在施工過程中，應當保障鉆孔深度達到施工具體標準。

5）灌漿結(jié)束標準。公路路基沉陷壓力灌漿施工的結(jié)束標準是灌漿壓力達到施工的技術(shù)指標并且灌漿后穩(wěn)定15min便可以結(jié)束灌漿的施工。此外，如果地面出現(xiàn)冒出漿液的現(xiàn)象，施工人員應當及時采取相應措施進行封堵。

6 結(jié)語

綜上所述，壓力灌漿技術(shù)具有成本低廉、操作簡單及成型速度快等特點，在公路路基施工中應用的非常廣泛。需要結(jié)合壓力灌漿技術(shù)原理，在使用壓力灌漿技術(shù)的過程中，有效控制這項技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對整個流程進行控制，有效改善巖土層的穩(wěn)定性和抗壓強度，預防公路病害的發(fā)生，提升公路的最終質(zhì)量。

參考文獻

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