城市道路路基處理方法——灌漿法

富慶文

摘要:文中介紹了灌漿法在城市道路處理中施工程序。

關鍵詞:灌漿法;城市道路;路基處理

隨著我國城市化進程的迅速發展,城市道路的密度越來越大,城市道路對我們的生活起著至關重要的作用。然而,許多城市道路由于路基土質及各種管道滲水等諸多原因的影響,經常會出現軟土地基沉降及路基翻漿等現象,從而導致路面的損壞,大大降低了道路的使用功能。

目前,處理軟弱路基的方法很多,常用方法主要有:

換填:將路基下軟土全部挖除,換填多合土或強度較高的砂礫石等滲水性材料。

拋石填筑:在軟土或彈簧土的路段填石頭,并設法碾壓密實。

盲溝:通過在橫向或縱向地段挖盲溝以達到排水的功能。

排水砂墊層:在路堤底部地面上鋪設一層砂墊層,將水從砂層中排出去。

對于以上方法,大都存在工期長、受施工環境影響大等缺點。在城市道路上對塌陷部位的處理往往需要臨時斷交,施工工期長對人們的出行會造成很大的影響。相對以上處理方法,選擇灌漿法,不但在技術上可行、經濟上合理,而且大大縮短了工期,對于城市道路的早日恢復交通非常有利;并且灌漿法極大地減少了環境污染問題,尤其適用于城市道路軟弱路基的處理。現就灌漿法的工作原理和施工程序做一介紹。

1 工作原理:

灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學原理,通過注漿管將水泥或其他漿液均勻地注入地層中,漿液通過滲透、充填、壓實,擴展形成漿脈。隨著灌漿的進行,土體裂縫的發展和漿液的滲透,漿液在地層中形成形狀各異、大小不同的片狀、條狀等漿體,隨著其凝結硬化,他將原來松散的土粒或裂隙膠結成一個整體,形成一個結構新、強度大和化學穩定性良好的復合型地基,從而起到控制沉降、提高承載力的作用。

2 灌漿施工

2.1 正式施工前準備工作

正式施工前,保證設備器具和材料按時到場,著重做好灌漿試驗工作,調整灌漿壓力、漿液擴散半徑、孔距和排距后及時將孔位放樣至實地。

2.2 施工設備機具選型

針對地層條件和設計要求,選擇的主要施工設備機具及材料。

2.3 施工工藝

2.3.1施工順序

根據多臺機同時作業、現場施工條件、工程地質條件和灌漿方法等,施工順序采取從里往外的方式進行。

2.3.2 施工程序

a布孔原則和方法:

為滿足路基強度的要求,布孔要結合灌漿的特點、路基形態等因素來考慮,既要充分發揮灌漿孔的效率,又能保證漿液留在路基有效范圍之內,布孔時應視路基實際情況而定。若全幅灌漿,應采用等距離梅花方格網布孔,中間孔淺,邊緣孔較深,孔間距以2米左右為宜。

b鉆孔:

為確保原路基不受損壞,成孔的孔徑應盡量小,且必須采用干鉆法,嚴禁加水。鉆孔深度視路基高度和路基填料的情況而定。

c下注漿管:

選用適當的注漿管,確保漿液的灌注流暢。一般說來,注漿結束后,注漿花管很難拔除,如果強行拔除,則會破壞路基,因此注漿結束后,將注漿花管作為非預應力錨桿留在路基內,對提高路基強度有一定好處。

d灌漿:

灌漿的主要內容是灌漿壓力、灌漿濃度、灌漿順序等內容。灌漿壓力是保證質量的重要因素之一。在大范圍注漿前,應先做試驗,根據注漿段的路基類型,結合單孔注漿量選擇合適的注漿壓力。注漿濃度通常以水灰比(質量比)1:1較為合適。灌漿順序是指灌漿孔的受注順序,一般以三次灌注為好,應事先根據灌漿孔平面圖,設計好灌漿順序。第一、二灌次孔以單孔注漿量為控制標準,第三灌次為加壓灌注。

2.3.3 施工技術要點

成孔鉆頭(Φ110mm)對準孔位后,采取沖擊成孔的方法鉆進。在雜填土中鉆進時,若孔壁不穩,可下入導管護壁;當鉆進到淤泥或淤泥質土和粉、細砂時,下入導管護壁,然后采取撈砂筒取砂成孔的方法直至下臥粘性土層。

灌漿管安放及孔口封堵灌漿管下端設置0.7m～1.0m長且下端封口的花管,花管孔徑Φ8,孔隙率15%左右;在花管外壁包扎一層軟橡皮,以防流砂涌進花管導致灌漿無法進行。當成孔達到預定深度后,將灌漿管下到位,再用水泥袋放入孔中水穩層底部包裹灌漿管并接觸孔壁即“架橋”,然后投入粘土分層夯實至孔口。

攪漿先往攪拌漿筒內注入預定的水量并開動攪漿機后,再逐漸加入425#普通硅酸鹽水泥直到預定的用量,攪拌3min～5min后將漿液通過過濾網流到儲漿筒內待灌。

灌漿采用自上而下孔口封閉分段純壓式灌漿方法,即自上而下鉆完一段灌注一段,直到預定孔深為止。灌漿段的長度以雜填土和淤泥或淤泥質土、粉、細砂厚度來確定;灌漿壓力采取二次或三次升壓法來控制,即灌漿開始采用低壓(小于0.1MPa)或自流式灌漿,對雜填土而言,當吸漿量較大時采取間歇灌漿或用砂漿灌注,終灌時的壓力要達到設計值;灌漿結束標準嚴格按設計執行。

封孔灌漿結束后及時封孔,即第二灌漿段灌漿結束過半小時后,排除孔口封堵物,再往孔內投入砂石直到水穩層頂面,過24h后,若漿液下沉,再補充水灰比0.5的漿液至水穩層頂面。

2.4 特殊情況下的技術處理措施

在灌漿過程中,發現漿液冒出地表即冒漿,采取如下控制性措施:①降低灌漿壓力,同時提高漿液濃度,必要時摻砂或水玻璃;②限量灌漿,控制單位吸漿量不超過30L/min～40L/min或更小一些;③采用間歇灌漿的方法,即發現冒漿后就停灌,待15min左右再灌。

在灌漿過程中,當漿液從附近其他鉆孔流出即串漿,采取如下方法處理:①加大第Ⅰ次序孔間的孔距;②在施工組織安排上,適當延長相鄰兩個次序孔施工時間的間隔,使前一次序孔漿液基本凝固或具有一定強度后,再開始后一次序鉆孔,相鄰同一次序孔不要在同一高程鉆孔中灌漿;③串漿孔若為待灌孔,采取同時并聯灌漿的方法處理,如串漿孔正在鉆孔,則停鉆封閉孔口,待灌漿完后再恢復鉆孔。

3 結語

3.1 灌漿技術加固軟路基,在技術上是可行的,在施工質量和處理效果上是好的,對其承載力和穩定性將得到較大的提高;

3.2 灌漿技術的關鍵是灌漿壓力的選擇和控制、漿材配比和灌漿工藝;

3.3 灌漿參數的選擇是一個復雜的問題,只有通過現場試驗才能切實地確定;

3.4 在城市道路軟基加固處理方面,選擇灌漿方法比其他諸如碎石樁、大開挖換填等處理方法,不但技術上可行、經濟上合理、工期上縮短,而且極大地減少了環境污染問題。

綜上所述,掌握灌漿法的施工技術,并在城市道路以及其它公路的軟弱路基處理中廣泛應用,將會大大提高施工效率,并達到很好的加固效果。