淺談DCG工法在平鐘高速路基沉陷處理工程的應(yīng)用

馬乃富

（廣西交通投資集團(tuán)柳州高速公路運(yùn)營(yíng)有限公司賀州分公司，廣西 鐘山 542600）

1 概況

平鐘高速公路為瀝青路面，路面結(jié)構(gòu)為：4 cmAK－13＋6 cmAC－20＋6 cmAC－25＋0.6 cm稀漿封層＋20 cm水泥穩(wěn)定碎石上基層＋20 cm水泥穩(wěn)定碎石下基層＋20 cm水泥穩(wěn)定碎石底基層。該路已建成通車(chē)3年，由于各種原因，近來(lái)發(fā)現(xiàn)多處路段出現(xiàn)路面沉陷，行車(chē)跳車(chē)病害，拉線(xiàn)沉陷量達(dá)到5 cm～13.5 cm。在此僅以K164＋720～K164＋740左幅具體處理情況，淺談DCG工法在平鐘高速路基沉陷處理工程加固沉陷部位路基，并直接抬升調(diào)平瀝青路面的應(yīng)用。該處填方高度8 m～9 m，填土為含礫低液限粘土，臨近河道，20 m拉線(xiàn)最大沉陷量達(dá)135 mm，且硬路肩出現(xiàn)一條長(zhǎng)20 m、寬15 mm的縱向裂縫，路基整體向外滑移沉陷。

2 DCG工法的原理與特點(diǎn)

2.1 DCG工法的原理

加固地基和抬升調(diào)平凹陷鋪面的化學(xué)灌漿方法，是鄧敬森先生發(fā)明的，可以簡(jiǎn)稱(chēng)為“打針?lè)ā薄Ｖ饕砜梢愿爬椋号渲坪玫臐{液藉用特制的雙液灌漿系統(tǒng)送到需加固的巖土層中，漿液先是填充土體裂隙（并不進(jìn)入顆粒之間）并迅速初凝，裂隙被“堵塞”后，灌漿壓力即自行上升，使土體產(chǎn)生“液壓開(kāi)裂”，漿液沿裂面進(jìn)入并迅速初凝，入漿通道也被“堵塞”，于是又產(chǎn)生新的劈裂面，周而復(fù)始的灌入大量漿液。在灌漿的過(guò)程中軟弱土體不斷被壓實(shí)，當(dāng)達(dá)到一定密實(shí)度后，土體體積不能再縮小，迫使上層土體上升。這種漿液就像被打入土體水平層面的“楔子”一樣，使地層產(chǎn)生密實(shí)和上抬作用，通過(guò)上抬土體來(lái)抬升履蓋于上的構(gòu)筑物。

2.2 DCG工法的特點(diǎn)

（1）壓力低：通常使用0.2 MPa～2.0 MPa灌漿壓力即可使巖土體充分進(jìn)漿。

（2）費(fèi)用低：通過(guò)控制漿液凝固時(shí)間來(lái)控制漿液的擴(kuò)散半徑，最大限度減少漿液跑失，避免浪費(fèi)，既能有效地保證工程質(zhì)量又能降低工程費(fèi)用。

（3）強(qiáng)度高：漿體7 d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到20 MPa以上。

（4）效果好：漿液在干燥土層或水中照樣迅速固結(jié)，漿液固結(jié)率為100 %，固結(jié)過(guò)程中幾乎不析水，從而避免了一般漿液結(jié)石率低、析水軟化路基的不良后果；漿液在土層中同時(shí)發(fā)生“劈裂”和“壓密”兩種形式的作用，加固效果比普通水泥灌漿更加顯著。

3 主要施工設(shè)備

小型路面取芯鉆機(jī)、地質(zhì)鉆機(jī)、灌漿泵、攪拌機(jī)組、發(fā)電機(jī)組、灌漿管、自制拔管器及其他配套工具設(shè)施。

4 材料、配合比及技術(shù)指標(biāo)

材料：水、P.C32.5水泥、DCG－979、MX2000＋MX2001復(fù)配劑。

配合比：水∶水泥∶DCG－979∶MX2000＋MX2001復(fù)配劑＝075∶1∶0.2～0.35∶0.006。

技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 技術(shù)指標(biāo)

5 施工工藝及其主要參數(shù)

DCG工法施工工藝流程圖，見(jiàn)圖1。

圖1 DCG工法施工流和圖

5.1 布孔

根據(jù)加固調(diào)平要求和現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行孔位放樣，共設(shè)置A、B、C、D四排，其中D排位于邊坡上，孔距為3 m～4 m，排距3 m，呈梅花狀布孔，孔深6.0 m～9.3 m，見(jiàn)圖2。

引孔時(shí)，首先用小型路面取芯鉆機(jī)鉆穿底基層即可，跟著是鉆深層孔，方法有兩種：

（1）無(wú)水打管取土方法：即鉆穿基層后，直接將灌漿管打進(jìn)土中，以便增強(qiáng)灌漿管與土體的緊密性，避免灌漿時(shí)從灌漿管側(cè)面冒漿。該法簡(jiǎn)單直接，但是由于深度大，灌漿管只能分段打進(jìn)去，再焊接另一段，速度比較慢。

（2）地質(zhì)鉆機(jī)干鉆法：注意避免采用地質(zhì)鉆機(jī)水鉆造孔對(duì)路基的浸泡軟化和擾動(dòng)，鉆孔孔徑宜為灌漿管徑的2倍～4倍。鉆孔后，將灌漿管固定于鉆位中心位置，再在鉆孔底部 1/2范圍回填細(xì)度模數(shù)較大的中砂或粗砂，上部1/2范圍回填細(xì)粒土，邊回填邊搗實(shí)。引孔時(shí)，宜灌一次漿后再鉆相鄰的孔，以免漿體串孔，從 相鄰孔冒漿，難以達(dá)到相應(yīng)的灌漿壓力，影響加固效果。

圖2 平鐘高速路基沉陷處理工程圖

5.2 記錄與觀(guān)測(cè)

A、B、C排各拉一條縱向基準(zhǔn)控制線(xiàn)，記錄病害，測(cè)量路面沉陷量，記錄灌漿孔深，記錄灌漿量。若觀(guān)測(cè)不準(zhǔn)確，可能造成達(dá)不到調(diào)平路面的目的，或過(guò)度抬升造成隆起，形成新的路面病害。

5.3 灌漿

灌漿前，必須用高壓水進(jìn)行灌漿管內(nèi)通管，清除管內(nèi)泥土或雜物。安裝灌漿管的同時(shí)應(yīng)安裝止?jié){塞，避免漿液進(jìn)入熱拌瀝青層。

漿體配制：水泥、MX2000＋MX2001復(fù)配劑宜與水共同攪拌，經(jīng)0.15 mm篩網(wǎng)后再進(jìn)入灌漿泵；由于化學(xué)漿體凝結(jié)時(shí)間很快，宜用另外一組灌漿泵將DCG－979與水泥漿在灌漿管口處混合，通過(guò)壓力控制DCG－979用量，故灌漿前必須進(jìn)行壓力與流量關(guān)系的標(biāo)定。

灌漿一般按沉陷量大到沉陷量小的孔位，跳孔（防止?jié){體串孔），并結(jié)合避免相鄰孔位沉陷量差的情況綜合考慮灌漿的順序，該處主要的順序?yàn)椋篈、B排→D排→C排。每個(gè)灌漿孔應(yīng)分多次灌漿，避免單次灌漿抬升量過(guò)大造成新的路面起伏病害和漿液“跑”得太遠(yuǎn)而造成浪費(fèi)。灌漿的同時(shí)，用自制拔管器將灌漿管緩慢提升，提升速度應(yīng)根據(jù)預(yù)計(jì)灌漿次數(shù)、灌漿量、灌漿時(shí)間和抬升量等因素綜合考慮，并應(yīng)保證灌漿壓力維持正常水平，灌漿壓力宜保持1.0 MPa～2.0 MPa。

結(jié)束灌漿判斷：根據(jù)灌漿壓力（≥2.0 MPa）、進(jìn)漿速率（≤5 L/m in）、單孔抬升量（≤5 cm）及路面平整度等綜合因素判定結(jié)束單孔灌漿。進(jìn)漿速率≤5 L/m in時(shí)，說(shuō)明土體已經(jīng)密實(shí)。

灌漿全部完畢后，待漿體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，用坑洞靈等材料修補(bǔ)瀝青面層的孔洞。

5.4 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)：施工范圍內(nèi)路面平整度達(dá)到20 m拉線(xiàn)，線(xiàn)與路面的最大間隙≤15 mm，漿體7 d抗壓強(qiáng)度≥20 MPa。

經(jīng)結(jié)合邊坡樹(shù)根樁和路面裂縫修補(bǔ)等處理，K164＋720－K164＋740左幅路面平整度達(dá)到20 m拉線(xiàn)，線(xiàn)與路面的最大間隙為8 mm，漿體7 d抗壓強(qiáng)度均大于20 MPa，無(wú)新增病害，各引孔及灌漿量情況見(jiàn)圖2。

經(jīng)DCG工法處理的其他路段均成功抬升調(diào)平路面，從運(yùn)營(yíng)情況看，效果良好。

6 結(jié)束語(yǔ)

我們?cè)谔幚頌r青路面沉陷時(shí)，大多是進(jìn)行路面罩面或加固路基后再路面罩面，往往是處理不徹底，不久后還是發(fā)生沉陷，或罩面影響瀝青路面的美觀(guān)，總有不滿(mǎn)意之處。DCG工法在平鐘高速路基沉陷處理工程的成功應(yīng)用，解決了以往處理方法的不足之處，這當(dāng)然也要求路面結(jié)構(gòu)沒(méi)有嚴(yán)重破壞，否則需要結(jié)合其他的處理方法進(jìn)行處理。

1 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79－2002）