公路路基注漿工藝應(yīng)用研究

吳學(xué)武

（甘肅省慶陽公路事業(yè)發(fā)展中心，甘肅慶陽 745000）

0 引言

公路工程是國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在連接城市和鄉(xiāng)村，促進商品流通、人員流動和經(jīng)濟發(fā)展方面起重要作用。隨著我國人口基數(shù)的擴大和經(jīng)濟社會的發(fā)展，公路工程建設(shè)要求不斷提高。注漿工藝能夠有效提升公路路基的穩(wěn)定性和承載能力，其也因此成為公路施工中的一項重要施工工藝。加強對該工藝的研究和分析，不僅有助于提高公路工程的建設(shè)質(zhì)量，也能為我國經(jīng)濟社會的長遠健康發(fā)展注入持續(xù)動力。

1 公路路基注漿工藝概述

注漿工藝目前在我國工程建設(shè)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在公路橋梁注漿施工中。應(yīng)用公路路基注漿工藝時，需要根據(jù)施工要求配置漿液，通過氣壓、液壓或是其他工作原理，借助注漿管進行注漿填筑，以有效滿足工程建設(shè)基本要求。根據(jù)注漿材料的不同，公路路基注漿工藝可分為水泥漿注漿、聚合物漿注漿、化學(xué)漿注漿等[1]。

公路路基注漿工藝的主要優(yōu)勢如下：

第一，提高路基的承載能力。將水泥漿液或其他強化材料注入路基中，并與路基土壤充分混合，可形成堅固的復(fù)合路基，進而提高路基的抗壓能力，使其能夠承受更大的荷載，進而提高公路的安全性和可靠性。

第二，提高路基抗沉陷能力。在一些地質(zhì)較為特殊的地區(qū)，路基容易出現(xiàn)沉陷問題，給公路施工和運營造成阻礙，采用注漿工藝可以改善路基土壤的工程性質(zhì)，降低路基沉陷的可能性，保障路面的平穩(wěn)度和舒適度。

第三，施工周期短、土方開挖量少。注漿工藝可大幅提高施工效率，且注漿工藝通常使用水泥漿液或其他環(huán)保型材料，對環(huán)境的影響相對較小。此外，注漿工藝可以減少土方開挖，降低土方開挖對生態(tài)環(huán)境的破壞，符合當(dāng)前工程行業(yè)的環(huán)保施工要求。

1.1 公路路基注漿工藝分類

1.1.1 滲透注漿

滲透注漿主要是在均勻的土壤環(huán)境下，利用注漿設(shè)備將漿液高效注入巖土空隙之中，使其在土壤空隙中快速滲入，該工藝適用于路基土強度較低需要增強的工況。根據(jù)注漿材料的性質(zhì)和注漿方法，滲透注漿主要可分為以下幾類：

一是水泥漿注漿。水泥漿注漿是一種常用的滲透注漿方法，以水泥漿體為注漿材料，水泥漿體通常由水泥、水和一些添加劑組成，具有良好的滲透性和硬化特性。在滲透注漿過程中，水泥漿體被注入路基土中，然后通過滲透作用滲入土壤中，與土壤顆粒發(fā)生反應(yīng)，形成水泥土團聚體，進而提高路基的強度和穩(wěn)定性。

二是橋梁注漿。橋梁注漿是一種特殊的滲透注漿工藝，通常用于加固橋墩和橋臺基礎(chǔ)，在該注漿工藝中，注漿材料通常是特殊設(shè)計的，可以使用水泥漿體或其他高強度材料，以滿足橋梁基礎(chǔ)的特殊要求，提高橋梁基礎(chǔ)的承載能力和穩(wěn)定性。

三是地下水位降低注漿。該工藝是一種將注漿材料注入路基土中，以降低地下水位的工藝，通常用于處理路基土的高水位問題，以降低土壤的飽和度，提高土壤的穩(wěn)定性。

1.1.2 劈裂注漿

劈裂注漿是一種應(yīng)用較廣的軟弱土層加固工藝，既可應(yīng)用于滲透性較好的砂層，也可應(yīng)用于滲透性差的黏性土，通常用于處理路基土中的裂縫和分層問題，以提高土壤的均勻性和穩(wěn)定，也可用于已變形建筑物的糾斜。

在劈裂注漿施工中，漿液經(jīng)由注漿泵加壓后，通過專用的聯(lián)管進入注漿管內(nèi)，隨后進入注漿孔口，當(dāng)壓力達到一定的標(biāo)準(zhǔn)，土體會產(chǎn)生剪切裂縫，漿液則沿著裂縫從土體強度低的地方向強度高的地方劈裂，劈入土體中的漿體會形成片狀、條狀固結(jié)體，進而達到增強地層強度的目標(biāo)。漿液一般可分為化學(xué)漿材與粒狀漿材，為降低工程施工成本，多采用粒狀漿材，水泥粉煤灰漿和水泥漿是其中的代表。

1.1.3 壓密注漿

壓密注漿是將稠度較高的漿液注入地基鉆孔內(nèi)并擠向土體，在注漿處形成漿泡，漿液在擴散過程中會對周圍的土體產(chǎn)生一定的壓縮作用，形成塑性變形區(qū)，進而提高土壤密度[2]。壓密注漿可以根據(jù)注漿材料的性質(zhì)和壓密方法進行分類。其中，振動壓密注漿是通過振動作用將注漿材料注入土壤中，以提高土壤密實度。該注漿工藝采用振動器將注漿材料振入土壤，同時壓實土壤顆粒，以提高土壤密實度。

1.2 公路路基注漿工藝應(yīng)用流程

1.2.1 施工準(zhǔn)備

進行公路路基注漿施工之前，需要進行詳細的地質(zhì)勘查，包括獲取地下水位、土壤類型、土壤層厚度、裂縫分布等信息，以了解路基下方的地質(zhì)條件，便于確定注漿深度、注漿材料的選擇以及注漿工藝的優(yōu)化方向等[3]。同時，需要安排專業(yè)的技術(shù)人員進行項目規(guī)劃和設(shè)計，確定路基注漿的位置和范圍、確定注漿目的、設(shè)計注漿方案以及估算注漿量等。綜合考慮地質(zhì)條件、氣象因素以及交通和環(huán)境影響等因素，編制詳細的施工計劃，包括施工進度、施工順序、人員安排、安全措施等，確保施工過程安全、高效[4]。

在施工前需要準(zhǔn)備好所需的注漿材料，包括水泥、聚合物漿體、膨脹性材料等，根據(jù)注漿要求和地質(zhì)條件選擇注漿材料，確保符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。還要準(zhǔn)備好必要的施工設(shè)備和工具，包括注漿設(shè)備（如注漿泵、注漿管道）、鉆孔設(shè)備（如鉆機、鉆頭）、攪拌設(shè)備（如攪拌機）、測量和監(jiān)測設(shè)備（如壓力計、位移計）等，并安排技術(shù)人員對相關(guān)設(shè)備進行檢查，保障設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。

1.2.2 鉆孔施工

完成基礎(chǔ)的施工準(zhǔn)備工作后，需根據(jù)項目設(shè)計和地質(zhì)勘查結(jié)果精確測定鉆孔位置，確保符合設(shè)計要求。同時，由于不同的地質(zhì)條件和注漿需要對鉆頭類型有不同的要求，如巖石鉆頭、土壤鉆頭等，應(yīng)根據(jù)鉆孔位置和地質(zhì)條件，選擇合理的鉆孔設(shè)備和鉆頭，并且要在施工前對鉆孔設(shè)備進行檢查和維護，避免在施工過程中出現(xiàn)設(shè)備故障[5]。

進行鉆孔施工時，應(yīng)按照設(shè)計要求和施工計劃進行操作，確保鉆孔深度和直徑符合設(shè)計規(guī)范，并在施工過程中不斷測量和記錄鉆孔參數(shù)。此外，要注意施工現(xiàn)場的安全習(xí)慣，采取必要的安全防護措施，防范施工安全事故。鉆孔后完成，安排技術(shù)人員清理孔內(nèi)的碎屑和雜物，可以采用吹掃、洗滌或氣壓方法，具體的清理方法取決于地質(zhì)條件和孔徑尺寸[6]。

1.2.3 注漿材料選擇

注漿材料的選用關(guān)系到整個注漿工程的施工質(zhì)量，施工人員需根據(jù)地質(zhì)勘查和注漿要求選擇水泥漿、聚合物漿體、膨脹性材料等。需要注意的是，由于不同的材料具有不同的性質(zhì)和適用性，需要根據(jù)具體情況進行選擇。選定注漿材料、確定漿液配比后，需要進行漿液性能測試，以確保漿液符合設(shè)計要求，性能測試包括漿液流動性、黏度、硬化時間等參數(shù)測定，為調(diào)整漿液配比提供參考，以滿足注漿要求。根據(jù)最終的漿液配比配制漿液，包括材料的精確稱量和混合，配制過程中保證漿液的均勻性和穩(wěn)定性，以保證最終的注漿質(zhì)量。

1.2.4 注漿施工

進行注漿施工前，需要確定注漿施工順序，通常根據(jù)地質(zhì)條件和注漿要求來確定，使注漿材料充分滲透和填充土壤。調(diào)整注漿設(shè)備參數(shù)，包括注漿泵、注漿管道、攪拌設(shè)備等，保證設(shè)備位置和參數(shù)設(shè)置符合設(shè)計要求。進行注漿施工時，要根據(jù)施工計劃和注漿順序進行操作，合理控制注漿壓力、注漿速度和注漿量，保證漿液均勻注入鉆孔中，充分滲透土壤，達到注漿施工要求。同時，要在施工過程中不斷監(jiān)測注漿參數(shù)，主要測量鉆孔中的注漿壓力、土壤的位移和變形等參數(shù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整施工參數(shù)，確保注漿效果符合設(shè)計要求[7]。

2 公路路基注漿工藝應(yīng)用策略

2.1 完善施工準(zhǔn)備工作

科學(xué)的施工準(zhǔn)備工作不僅能夠為后續(xù)的施工創(chuàng)造便利，也有利于工程資源的優(yōu)化配置。

第一，進行公路路基注漿施工之前，需要進行詳細的項目規(guī)劃和設(shè)計，確定路基類型、尺寸、荷載要求等參數(shù)，以便合理選擇注漿材料和工藝，同時結(jié)合工程建設(shè)的造價完善工程成本管理工作。

第二，開展詳盡的地質(zhì)勘查和試驗，以了解地下情況和地質(zhì)特征，涉及地質(zhì)剖面、土壤力學(xué)性質(zhì)、地下水位等方面的信息，根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果選擇注漿材料和注漿工藝，確定注漿深度和位置。

第三，制訂詳細的安全計劃和措施，因為注漿工藝涉及高壓和化學(xué)材料，因此必須要求施工人員嚴格遵守安全操作規(guī)程，并為施工人員提供必要的安全裝備，如安全帽、護目鏡等。

2.2 加強施工材料管控

注漿材料是影響注漿工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，因此加強施工材料管控尤為重要。為進一步降低工程施工成本，需要在施工材料的采購環(huán)節(jié)優(yōu)化成本管理，避免產(chǎn)生額外的采購費用。

第一，應(yīng)結(jié)合市場的價格變化情況，在材料采購過程中精準(zhǔn)比價，選擇價格低廉、質(zhì)量優(yōu)異的施工材料。

第二，當(dāng)前，環(huán)保成為建筑工程行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，為推進工程建設(shè)經(jīng)濟效益和社會效益的雙提高，在施工材料采購和管理工作中，不僅要保證施工材料的質(zhì)量和性能，也要結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求，盡量采購環(huán)保性能優(yōu)異的材料，這樣不僅能夠達到理想的施工目標(biāo)，也能有效維護當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境[8]。

第三，材料應(yīng)儲存在干燥、通風(fēng)的倉庫中，避免受潮和污染。

第四，在運輸過程中采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施，防止材料損壞和浪費。

第五，施工前做好充分的材料供應(yīng)計劃，并與供應(yīng)商保持密切聯(lián)系，以便及時獲取施工材料，確保施工過程中材料供應(yīng)充足。

2.3 應(yīng)用新型施工設(shè)備與技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為公路路基注漿施工提供了有力保障，應(yīng)用新型施工設(shè)備能大幅提升施工效率和施工質(zhì)量。新型注漿設(shè)備具有更高的精度和自動化程度，能夠更準(zhǔn)確地控制注漿流量和壓力，有利于保證注漿過程的均勻性和穩(wěn)定性[9]。此外，先進的設(shè)備通常具有數(shù)據(jù)記錄和監(jiān)測功能，可為施工監(jiān)控和改進提供參考。

此外，可在公路路基注漿施工中引入自動化和智能化技術(shù)，以提高施工效率和質(zhì)量，如采用自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)對注漿過程的精確控制，智能傳感器和監(jiān)測設(shè)備可以實時監(jiān)測注漿質(zhì)量和施工參數(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，同時，在公路路基注漿施工中，還應(yīng)考慮環(huán)保問題，盡量選擇環(huán)保型注漿設(shè)備和材料，以降低工程施工對環(huán)境的負面影響。

2.4 加大施工質(zhì)量監(jiān)管力度

施工監(jiān)測是保證公路路基注漿施工質(zhì)量的關(guān)鍵，可采用振動監(jiān)測、位移監(jiān)測、溫度監(jiān)測等技術(shù)手段，以便實時掌握注漿效果和路基變形情況，有助于及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取相應(yīng)措施進行調(diào)整和修復(fù)[10]。此外，施工完成后需進行質(zhì)量檢驗和測試，包括對注漿材料進行抽樣檢測，以及對路基質(zhì)量評估。相關(guān)檢驗和測試應(yīng)遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并由獨立的第三方機構(gòu)進行。施工記錄和文檔管理也是公路路基注漿施工質(zhì)量監(jiān)管的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工過程中的所有數(shù)據(jù)和信息都應(yīng)詳細記錄并妥善保管，包括施工日志、監(jiān)測數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢驗報告等，這些資料在后期的維護和管理階段將發(fā)揮重要作用。

3 結(jié)語

綜上所述，合理應(yīng)用注漿工藝能夠大幅提升公路路基的承載能力和穩(wěn)定性。為保證公路路基注漿施工的順利推進，需要制訂科學(xué)的施工方案，優(yōu)化注漿施工工藝，并完善施工準(zhǔn)備工作、加強施工材料管控、應(yīng)用新型施工設(shè)備、加大施工質(zhì)量監(jiān)管力度等，實現(xiàn)對施工過程的動態(tài)管理，推進公路工程的高效開展，為社會經(jīng)濟的長遠發(fā)展奠定基礎(chǔ)。