路基空洞地區注漿施工技術

摘 要：隨著經濟和科技的不斷發展，高速公路的建設也不斷發展，并且技術也日益精湛。因此，筆者以水盤高速公路的工程概況與空洞注漿簡況為出發點，通過分析空洞注漿的具體實施工藝，研究了空洞注漿措施的效用，從而為提高路基的平順性、安全性提供了理論基礎，為同類工程提供參考與借鑒。

關鍵詞：高速公路；路基；空洞地區；注漿

目前，隨著經濟水平的發展，人們對高速公路行車的高安全性、高平順性與高舒適性提出了更高的標準。而高速公路路塹、路基的穩定性，是保證車輛能夠順利前行的前提條件。因此，相關部門需綜合考慮水盤高速公路的復雜情況，對地基中的空洞進行注漿加固，以提高路基的承載能力，延長其使用壽命。

1 概述

1.1 工程概況

水盤高速公路位于貴州西部，與云南接壤，地下含有豐富的煤礦資源，二十世紀七十年代，該地煤礦資源大肆挖掘，導致地面及山體以下產生多出空洞及煤礦巷道。為了保證工程質量及安全，決定對煤礦采空區位置進行注漿加固，然后進行路基施工。

1.2 空洞注漿簡況

水盤高速公路十六標路基空洞地區的注漿處理過程，堅持\"先探后灌，灌探相連\"的工作原則，即首先對部分鉆孔進行物理探測，從而探明該段路基空洞的分布、發育情況，繼而采用相應的灌漿技術，以解決空洞問題。采空區設計圍護帶為10米；注漿材料：水泥、粉煤灰固相比為1.5：8.5；注漿壓力：終孔壓力為1～1.5MPa；充填率為85%～90%。采空區處理范圍為長度 245m，寬度80～130m，處治深度為地面至采空區底板以下3米。同時主要注漿孔的分布形狀為梅花形，兩孔之間的間距為橫向10～15m、縱向15m。具體布置圖如下：

2 施工工藝

2.1施工及材料準備

路基空洞地區注漿工藝的主要流程圖如下所示：

空洞注漿施工的準備工作主要包括：

①放孔：即測量人員按照設計要求，繪制鉆孔孔位設置圖，并在設置圖中將孔位分布于空洞注漿設計的邊界范圍。同時，對高鐵路基的空洞地區進行現場測量，一次性確定鉆孔位置；

②注漿材料：加固工程的材料以水泥、粉煤灰、水玻璃作為骨料、膠結和速凝材料： （1）水：不含有害物質； （2）水泥：要求達到國家標準的32.5級的普通硅酸鹽水泥，嚴禁使用結塊變質的水泥； （3）粉煤灰：按照國家標準執行使用，將固結的粉煤灰打碎或過篩，清除有害物質； （4）速凝劑：采用的速凝劑為水玻璃，模數2.4～3.4，濃度大于50。Be； （5）砂：天然砂或人工砂，粒徑不宜大于2.5mm，符合規定級配，泥土含量應小于5%，符合建筑用砂標準； （6）石屑或礦渣：最大粒徑不大于1.0cm。泥土含量不應小于5%。

③設備準備，職工培訓。在開始注漿前，全面修檢所有設備，從而保障設備的正常運行。同時，對作業員工進行全方位的技術、操作培訓，并落實施工責任。

2.2空洞注漿措施

空洞注漿的具體施工工作，要求做到邊觀察邊灌漿，邊探測邊鉆孔，從而保證工作人員能夠及時發現問題，并采取相應措施調整工藝。目前，路基空洞地區注漿處理主要包括以下兩種：（1）空洞注漿鉆孔工藝：采空區灌漿孔的設計深度 為地表至采空區底板以下3.0m。所采用的花管選用Φ75mm的鑄鐵管，其壁厚≥2mm。每百米孔斜不超過20cm，花管間用絲扣連接，工作壓力3MPa。這項工藝要求相關工作人員，以設計的鉆孔施工要求為依據，并保障鉆孔取芯具備良好的質量。同時，工作人員需按要求放置巖芯，對鉆孔進行分層標簽。（2）注漿技術措施：根據吸漿情況逐步加濃漿液，水灰比控制在1：1～0.8：1；灰巖中壓漿壓力應在0.1-0.3Mpa，巖土界附近逐步加大至0.3-0.5Mpa。當連續注漿單孔超過設計單孔注漿量2倍不見升壓或吸漿量下降時，采用提高漿液濃度或雙液壓漿措施。雙液壓漿時采用水泥漿與水玻璃之體積比1：0.08。（3） 注漿結束標準：單孔達到以下條件可結束注漿：在灌漿孔的注漿末期，泵壓逐漸升高，當泵量小于70L/min時，根據結構物類型和采空區特征，孔口壓力在1.0～3.0MPa穩定10～15分鐘，可結束該孔的注漿施工。注漿完成后應立即拔管。拔出管后留下的孔洞，用水泥砂漿封孔。

3 注漿效果檢測

工程質量檢測包括施工過程中的質量檢測和施工結束后的工程質量檢驗。

3.1 施工過程中的工程質量檢驗：施工技術人員必須掌握采空區處治工程的目的、加固原理、技術要求和質量評定指標等，在施工中嚴格按照設計標準進行施工，且施工中應有專人負責質量控制和檢測，并做好施工記錄。

3.2 施工結束后的工程質量驗收：采空區治理結束3-6個月后，進行采空區治理效果檢驗和評定。建議在檢測滬昆高鐵云南段注漿加固施工質量時，應選擇瞬態面波法，這種方法不僅適用于路基遞增的地質，還適用于軟弱多層夾層地質，且由于瞬態面波法根據不同地質條件，將面波側線定為中線左10m，中線與中線右10m，測點數為45，斷面為15，縱向間距為20m。因此，瞬態面波法可提供精確度較高的檢測結果。

4 結論

綜上所述，空洞地區注漿處理方法具有機動、靈活的特點，所用的設備也較簡單，并允許多部機械共同施工，從而提高了注漿加固工作的效率，提高了工程的整體質量。同時，瞬態面波法的檢測結果表明，注漿加固工作取得了良好的注漿效果，為后期的路基穩定保持、空洞地基加固等處理工作提供了成功范例。