注漿技術(shù)在高速公路病害處理中的應(yīng)用探討

王杰

摘 要：高速公路是國家發(fā)展建設(shè)所離不開的重要基礎(chǔ)設(shè)施，如果高速公路出現(xiàn)公路病害，勢(shì)必會(huì)影響道路的正常使用，對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ㄒ约敖?jīng)濟(jì)建設(shè)產(chǎn)生一定影響。本文就從病害處理這一備受關(guān)注的問題入手，在論述注漿技術(shù)的原理、分類的基礎(chǔ)上，著重探討了如何處理常見的高速公路病害問題，希望能為相關(guān)人員提供些許參考。

關(guān)鍵詞：注漿技術(shù);高速公路;病害;處理

高速公路在投入使用一段時(shí)間后可能會(huì)出現(xiàn)一些病害，如沉降、裂縫等。這可能和當(dāng)初的設(shè)計(jì)，或是路段的地質(zhì)等方面有關(guān)。病害的發(fā)生會(huì)影響路面的使用，并帶來道路使用車輛的安全隱患，因此應(yīng)當(dāng)積極采用一些技術(shù)手段，修復(fù)病害問題。注漿技術(shù)就是一種目前常用的病害處理技術(shù)手段，以下就對(duì)此種技術(shù)的原理及其應(yīng)用展開如下探討。

一.注漿技術(shù)的原理及其分類

（一）注漿技術(shù)的原理

注漿技術(shù)主要就是利用漿液通過注漿設(shè)備向病害部位進(jìn)行注漿填充，將裂縫、孔洞等進(jìn)行填補(bǔ)，在注漿硬化后，公路巖土能夠和漿液膠結(jié)形成一個(gè)強(qiáng)度、抗?jié)B透性以及壓縮性等方面有效提升的新土體，從而提升公路強(qiáng)度，增加緊密性和可靠性，改善了道路沉降以及裂縫等問題。且此種技術(shù)的操作簡便，成本相對(duì)較低、效果理想，近年來得到了廣泛關(guān)注。

（二）注漿技術(shù)的主要分類

注漿技術(shù)的基本原理都是相同的，但按照具體的操作方式能夠分成滲透注漿技術(shù)、壓密注漿技術(shù)、劈裂注漿技術(shù)這幾種：①壓力注漿技術(shù)。也稱靜壓注漿，這是目前常用的注漿加固技術(shù)，這種方式能夠避免破壞原路基的土體形態(tài)，主要是通過土體孔洞利用注漿設(shè)備進(jìn)行注漿，漿液進(jìn)入土體中借助自身的壓力滲透到土地中的各孔隙、孔洞之中，達(dá)到處理病害的作用[1]。②壓密注漿技術(shù)。這種技術(shù)主要是加強(qiáng)道路的密實(shí)性，用于提高道路強(qiáng)度，選用具濃度大、粘稠度稿的加固漿液，這種漿液能夠起到很好的土體擠壓效果，使土體更加密實(shí)，提高公路的承載力。但是需要注意，這種方式不適合透水性差以及含水量過高的土體。③劈裂注漿技術(shù)。劈裂注漿主要是將化學(xué)漿液或是水泥材料向土層之中注入，從而提升土層的性能，在注漿時(shí)注漿管住口釋放漿液時(shí)產(chǎn)生的壓力能夠使土體出現(xiàn)剪切裂縫，漿液就能夠從這個(gè)劈裂的裂縫進(jìn)入土層，從而形成一個(gè)類似網(wǎng)格、骨架的的加固結(jié)構(gòu)[2]。這種加固方式能夠很好地使用在滲透性能比較差的公路加固施工中。

二.注漿技術(shù)的應(yīng)用方法

（一）注漿材料

注漿材料具體可分為粒狀漿才以及化學(xué)漿材，但是化學(xué)漿材的價(jià)格就相對(duì)較高，目前常用的主要是粒狀漿材，以水泥漿液或是采用水泥粉煤灰漿液為主，還可加入一些其他的增強(qiáng)外加劑。高速公路病害注漿處理是要提升公路強(qiáng)度、增加壓實(shí)度，為達(dá)到這一目的需要注漿能夠具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，才能提升擴(kuò)散面積，且更加均勻分布，達(dá)到理想的病害處理效果[3]。所以在配置注漿材料時(shí)，建議加入大約3%比例的水玻璃作為提升擴(kuò)散性能的外加劑，同時(shí)也能夠有效控制漿體泌水性，使泌水率能夠有效控制到10%。此外 ，注漿的壓力也應(yīng)盡量較高，最少為0.25MPA，確保有足夠的壓力使?jié){液充分?jǐn)U散。

（三）封壓層

注漿施工應(yīng)當(dāng)有封壓層，如果加固處理的軟土路基本身上部有硬殼土地，那么這個(gè)硬殼就可以視作封壓層。如果上部沒有硬殼，那么應(yīng)于地層表面先鋪設(shè)一層大約半米厚的粘土層，來作為封壓程?；蚴窃谠械鼗贤ㄟ^碾壓提高硬度作為封壓層。

（四）注漿口布設(shè)

注漿方式一般是從下至上的方式分層注漿，漿液進(jìn)入土體的擴(kuò)散半徑會(huì)根據(jù)漿液材料配置、注漿壓力以及土體的滲透性有關(guān)。因此在布置注漿口之前，應(yīng)當(dāng)先做一個(gè)勘探孔，在每個(gè)需要加固的路段做5、6個(gè)勘探孔，從而勘察土體的結(jié)構(gòu)、厚度、密實(shí)性、滲透性等性質(zhì)，由此評(píng)估漿液注入土體后的擴(kuò)散半徑，由此來布置注漿口[4]。一般布孔的方式可按照矩形、梅花形等形式，孔距要結(jié)合土體性質(zhì)、擴(kuò)散半徑來確定。如果土體中存在厚度比較大的砂礫層，滲透性能比較強(qiáng)，那么孔距可以適當(dāng)大一些，超過3米，但建議不要5米，避免孔距過大，造成加固不完全。如果加固的路段土地主要為吧耦合黏性土，具有比較小的滲透性能，那么孔距應(yīng)當(dāng)縮小，控制在2米-3米。

（五）注漿方式

目前最為常用的方式是采用靜壓注漿，這種凡事能夠減少對(duì)土體的破壞，做布置注漿孔的同時(shí)還應(yīng)當(dāng)在孔中放置鋼筋，這樣所注的漿液能夠更好地和土體緊密結(jié)合，并借助鋼筋的強(qiáng)度進(jìn)一步提升注漿的力學(xué)效果[5]。所插入的鋼筋能夠和漿液形成一體，尤其是在坡體道路，這還能夠提升漿液抗的滑移效果。按照這種方式通過靜壓注漿，分別再道路兩側(cè)的緊急停車帶、行車道、超車道等區(qū)域進(jìn)行注漿填充，提升道路的整體力學(xué)效果，達(dá)到有效處理病害的目的。

三.注漿技術(shù)在常見高速公路病害處理中的應(yīng)用

（一）下沉病害的注漿法處理

選擇常用的φ42無縫鋼管作為注漿管道，采用鋼管和漿塞相搭配，為達(dá)到有效的加固效果，應(yīng)結(jié)合實(shí)地勘探結(jié)果，將鉆孔深度設(shè)置為4米-8米。注漿一般采用選擇水泥漿材料，注漿的壓力不少于0.25MPa，可采用梅花形布置注漿孔，因?yàn)橄鲁敛『χ饕浅霈F(xiàn)在軟土土體中，此類土體一般孔隙比較大，滲透性較強(qiáng)，因此注漿孔的間距盡量較小。在注漿施工的同時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)周邊路段的觀測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)注漿施工的過程中出現(xiàn)上拱開裂的情況，就需要立刻停止注漿施工，需要調(diào)整設(shè)計(jì)方案重新安排施工。具體的施工步驟主要包括以下幾點(diǎn)：

①配置漿液，并做好試驗(yàn)工作，注漿材料建議選強(qiáng)度較強(qiáng)的硅酸鹽水泥，配合力按照1：1來配置水泥漿液，并開展質(zhì)量試驗(yàn)，不僅要保證其強(qiáng)度，還要控制凝結(jié)時(shí)間，初凝時(shí)間要控制在5小時(shí)左右，終凝時(shí)間則為8h-10h。

②結(jié)合路段的勘探結(jié)果進(jìn)行布孔，按照4米-8米進(jìn)行鉆孔。鉆孔采用干鉆的方式構(gòu)建注漿口。成孔之后，為了防止雜質(zhì)、雨水等的進(jìn)入，建議在成孔并清理雜質(zhì)之后將注漿管插入，以由下到上的方式進(jìn)行注漿。

③注漿施工，注漿壓力要結(jié)合不同路段的勘察情況來設(shè)計(jì)，但不能低于0.25MPA。注漿要從下到上、從周邊到中間的順序進(jìn)行施工。每個(gè)孔的注漿時(shí)間要控制在10分鐘之內(nèi)，施工的過程中根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整注漿壓力。如果在注漿過程中發(fā)現(xiàn)冒漿問題，需要及時(shí)處理，在冒漿的部位通過隧棉絮、速凝水泥等進(jìn)行封堵，并適當(dāng)調(diào)整注漿壓力[6]。如果發(fā)現(xiàn)串漿問題，主要是由于土地地層中的裂縫或孔隙比較多，注漿壓力也過大，導(dǎo)致彼此串聯(lián)串通，出現(xiàn)了串漿問題。對(duì)于這種情況應(yīng)當(dāng)找到串漿孔并進(jìn)行封堵，并減少注漿壓力。

⑤注漿完成后轉(zhuǎn)移到新孔繼續(xù)注漿，全部完成后需要進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后恢復(fù)施工現(xiàn)場區(qū)域。

（二）道路開裂病害處理

當(dāng)?shù)缆烦霈F(xiàn)開裂問題時(shí)，也可以通過注漿技術(shù)進(jìn)行病害處理，結(jié)合勘察結(jié)果配置漿液，將漿液注入到裂縫中，填充開裂的空隙，固化凝結(jié)達(dá)到填充裂縫的作用，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。這種方式還能夠鞏固路基，具體可采用靜壓注漿技術(shù)，讓漿液通過自身壓力深入裂縫中，和土體相互結(jié)合，提高力學(xué)性能，也避免地下水等滲入到裂縫之中，提升土體的強(qiáng)度。很多高速公路都是高填方路基，這種路基的強(qiáng)度不是很高，經(jīng)過較長時(shí)間的使用就可能出現(xiàn)裂縫病害，這就需要通過注漿技術(shù)及時(shí)處理此類病害，提升道路的穩(wěn)定性，保證公路的使用安全。

（三）公路擋土墻加固

擋土墻是高速公路中起到路基填土的支撐作用，但隨著公路投入使用的時(shí)間越來越長，有些擋土墻可能出現(xiàn)松動(dòng)的問題，需要加以處理。通常擋土墻是采用粗粒料所構(gòu)成，這種材質(zhì)決定了不能一次性制作較多的注漿孔，容易引起坍塌，所以主要是采用分層多次的高壓壓密注漿進(jìn)行加固處理。一般是分成四次注漿，在首次注漿時(shí)，漿液基本都會(huì)凝固于注漿孔周邊，實(shí)際上并不是指望首次注漿達(dá)到加固效果，而是通過這些凝固周邊的漿液對(duì)之后幾次的注漿起到類似止?jié){塞的作用。第二次注漿就能夠使?jié){液在擋土墻強(qiáng)內(nèi)部中呈脈狀擴(kuò)散，之后的第三次注漿會(huì)加粗脈狀漿液，再進(jìn)行最后一次的注漿，就能夠全面滲透擋土墻內(nèi)部，達(dá)到有效加固的作用。

四.結(jié)束語

綜上，高速公路在長期使用期間有可能出現(xiàn)各類影響公路正常使用的病害問題，需要及時(shí)加以處理。注漿技術(shù)就是能夠有效處理高速公路的病害的技術(shù)手段，結(jié)合處理現(xiàn)場的勘察結(jié)果設(shè)計(jì)合理的漿液配比與注漿孔布置，將漿液通過注漿管按照由下到上，由周邊到中間的方式進(jìn)行注漿，使?jié){液填滿裂縫、空隙，從而有效處理裂縫、沉降等病害問題，提升公路的穩(wěn)定性，增強(qiáng)密實(shí)度，提供更加可靠的道路安全保障，為人們出行和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)保駕護(hù)航。

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