压力灌浆技术在公路工程路基沉陷施工中的应用

压力灌浆技术在公路工程路基沉陷施工中的应用

陈炯炯林卫强

绍兴市上虞交通建设监理有限公司浙江绍兴312300

摘要：近年来，随着我国公路建设行业的快速的发展，对我国国民经济的发展起到了良好的推动作用。在公路建设过程中，路基施工是最为重要的一部分，因为路基的质量对整条道路的正常运行造成很大影响。然而，在公路建设过程中受到很多外部因素，导致路基出现严重的沉降现象。这问题是不利于公路运行的安全性，因此必须予以高度重视。本文主要根据灌浆机理的基础上，分析和探讨了压力灌浆技术在公路工程路基沉降施工中的要点。

关键词：压力灌浆技术；路基沉陷；灌浆机理

目前，公路在我国经济建设中发挥着越来越重要的作用，路基作为公路建设的重点，越来越受到施工企业和单位的重视。在公路工程建设过程中，由于地质和水文因素的影响，公路工程路基沉降问题加重，对公路的使用寿命产生了极其不利的影响。因此，如何科学合理地运用压力灌浆技术，有效提高公路建设工程质量，减少和避免公路工程路基沉降问题，延长公路使用寿命，是我国公路建设企业和单位亟待解决的重要问题。

一、路基简介及灌浆法的基本原理

1.1路基简介

路基是按照规划好的路线位置以及一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，其作用是承受岩土自身重力、路面重力以及车辆荷载，它是整个公路构造的重要组成部分。随着我国公路建设的快速发展，目前对公路施工技术提出了更高的要求，尤其是在路基施工方面，但由于自然因素与施工环境的影响以及技术的局限性，往往要求我们对施工技术应用的选择慎之又慎。因此，此文就压力灌浆技术施工技术，对公路路基的施工做了相应的分析。

1.2灌浆机原理

压力灌浆技术是利用压力将能固结的浆液通过钻孔注人岩土孔隙的裂隙中，从而改善被加固体物理力学性能的一种处治方法。其原理是浆液注人被加固体后以填充、渗透等方式，挤出土体颗粒或岩石裂隙中的水分和空气并充填其位置，浆体凝结硬化后则将原来松散或不密实的土体胶结成整体，形成一个有较高强度、较好的水稳定性及化学稳定性的结构整体。灌浆处治具有加固施工速度快、处治后见效快、施工地形限制小、经济性好等优势，逐渐在路基病害处治中得到推广应用。

二、公路路基沉陷原因

公路投入运营后，路基受到随深度增加的自重应力和地下毛细水上升造成的侵湿作用，同时车辆荷载造成的振动也会随路面、路基的刚度增加而向下更深的传递，甚至可传递到填土以下的原地面土层内而造成压缩变形，继而产生沉降等早期破损，一旦出现则会在一定程度上影响行车效果，并会增加维修费用，导致路基沉降的原因较多，主要沉陷原因，有以下几点：

(1)填方路基因为压实不够出现下沉。

(2)路基填筑高度较高，在施工中未按要求进行压实而发生沉陷。

(3)桥涵通道等构筑物与路基衔接处由于所用材料不当或未能充分压实，造成路基下沉。有时由于沉降值较大，即使在桥头增加了桥头搭板也不能完全解决桥头跳车的不良问题。

(4)软土地基没有经过处置或使用方法不当会导致路基下沉。目前，公路的建设周期一般较短，路基自然沉降时间不够，有时为了赶进度，就在未自然沉降充分的路基上修建路面，路基的沉降也会反映到路面之上。

(5)施工路段内土壤含有泥沼土、腐殖土等劣质土，或填石材料的规格不一，性质不匀均会导致填石间的孔隙过大，会产生后期造成倾向约束力性能差，当存在荷载时则会产生土体颗粒倾向移动，继而破坏结构布局，降低结构强度，最终导致沉陷；施工中所用填料的分界部位没有明显分界，或没有挖台阶均会造成交界部位由于材料不同而其结构和性质不同，承载力也不同，在荷载作用下会产生不均匀沉陷。

三、公路工程路基沉陷施工中压力灌浆技术要点

在处理公路路基沉陷灌浆过程中，可选用压密灌浆的方式对较低强度的淤泥层进行施工，选用劈裂灌浆的方式对硬度较高的亚粘土进行施工，选用渗透灌浆的方式对砂砾层进行灌浆作业。在灌浆方式选择中有时可以一种方式地应用，也可以几种方式一起应用。通常情况下选用直接打入式作为注浆的方式，也就是选用43毫米的花管直接打入，选用三角形止浆塞作为孔口止浆方式。

3.1浆材配合比设计

依据相关灌浆经验及数据显示，通常选用水灰比为0.8：1到1：1作为水泥浆配合比进行浆液的配比，也可以选用0.8：1到1：1作为水泥粉煤灰浆的配合比，但其混合料中必須有20%到30%左右的粉煤灰。

3.2压力灌浆边界范围

注浆范围确定中必须包含以下几个方面：处理公路长度中轴线的方向、宽度要在平面上确定，注浆深度要在纵向上确定。在处理软弱地基注浆过程中，标准应为承载力f在200kpa以上及沉陷量f超过30厘米，公路中轴线方向上的长度进行有效确定，并将路堤底部宽度作为横向处理宽度。

3.3浆液扩散半径确定

作为压力灌浆施工的重要参数，浆液扩散半径直接影响着灌浆整个工程量及造价，可以利用现场注浆试验来对地基条件复杂及计算参数选准难度大的情况进行有效确定。如果浆液呈现柱状扩散，试验资料不全的情况下，可以将不同工程地质条件下土的渗透系数作为参考依据，进而得出浆液扩散半径的推荐值。

3.4注浆孔的布置方式

布置注浆孔必须使相邻注浆孔的作用范围存在重合部位，促使需进行加固的路基成为一个完整的受力体。单排孔布设与多排孔布设都是注浆孔布置的重要方式。

3.5确定灌浆量

公路工程路基沉陷压力灌浆过程中应当确定灌浆量，灌浆量主要通过灌浆圆柱体的体积加以确定。在具体的压力灌浆施工中，浆液可能存在不能将路基土体孔隙全部填满的情况，因此在对灌浆量的计算中，一般来讲将得到的理论数值与小于1的数字相乘得到最后的结果。在实际的压力灌浆中，得到的灌浆量一般是理论意义上的灌浆量。

3.6袖管注浆施工

按照浆液扩散距离对注浆孔距离进行确定，在地层条件下，浆液参数、注浆参数直接关系着浆液的扩散距离。当单排孔对注浆要求无法满足时，常常会选用三排孔。设计多排孔的原则就是对注浆孔潜力进行充分发挥，进而取得最大注浆体厚度，这种情况下不但不会产生两排孔间搭接紧密度不够的现象，也不会出现过多搭接浪费的情况。

3.7灌浆质量检验及效果评估

作为地下隐蔽工程，灌浆工程在施工过程中必须遵循施工规定进行有效施工，为确保注浆工程的整体质量，灌浆高等级公路软弱地基后，必须使其路基承载力在200kpa以上，最大沉陷必须在30era以下。利用静载试验、钻孔取芯标贯试验、深槽开挖检查及弯沉试验，对填充灌浆施工范围内杂填土层空隙的有效性进行验证，充分压密及填充粉、细沙层，提高路基承载力，进而实现沉陷控制的目的。

四、结束语

综上所述，随着我国公路工程事业发展速度的不断提升，路基沉陷问题得到了有效处理。压力灌浆技术作为路基沉陷处理的主要技术之一，其施工技术水平地高低将直接影响到工程施工的整体质量。为对路基沉陷情况进行有效控制，施工企业必须重视压力灌浆技术的应用，规范施工工艺，严格按照施工要求进行有效施工，只有这样才能提高公路工程的整体质量，实现其经济效益。

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