仁赤高速公路(赤水河段)山區(qū)高填方路基沉降處理

王 鋒

(貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

1 引 言

貴州省赤水至望謨高速公路仁懷至赤水段是《貴州省骨架公路網(wǎng)規(guī)劃》中“6 橫7 縱8 聯(lián)”中第5 縱的重要組成部分。項(xiàng)目起于仁懷市羅旺田，接白臘坎至仁懷高速公路，路線經(jīng)過仁懷市、習(xí)水縣、赤水市等三個(gè)縣市，止于黔川兩省交界赤水市北赤水河中間，接四川省建設(shè)的瀘州至赤水(瀘赤)高速公路，路線全長163.848 km。

項(xiàng)目的建設(shè)將使遵義至赤水公路全線以高速公路貫通，為我省北上連接成渝經(jīng)濟(jì)圈增加一個(gè)重要的出口通道，對(duì)構(gòu)筑貴州省出口公路網(wǎng)促進(jìn)黔北地區(qū)資源合理開發(fā)，帶動(dòng)旅游業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，繁榮沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建和諧社會(huì)具有重要意義。仁赤高速路基寬21.5 m，設(shè)計(jì)車速80 km/h。

2 工程概況

基沉降開裂的里程段:K102 +090 段左右幅行車道，沿路線縱向開裂長度約10 m，裂縫寬度0.2～0.4 cm，裂縫錯(cuò)臺(tái)0.2 cm。本段落緊鄰赤水河，地處云貴高原北部邊緣向四川盆地過渡的邊緣地帶，地表受剝蝕、侵蝕作用強(qiáng)烈，為侵蝕型低山地貌。

3 高填方路基沉降開裂原因分析

高填方路基沉降是路基或地基不均勻下沉造成。路基開裂的主要原因:

(1)路基分布在赤水河河岸，粘土夾粒石堆積體，地表上填筑路基，改變原地層的受力狀態(tài)，原先處于穩(wěn)定狀態(tài)的地層由于填筑而引起不平衡，導(dǎo)致路基失穩(wěn)沉降;

(2)地基為自然堆積的粘性土，部分地表成斜面上填筑路基或半填半挖路基，路基填筑完成后路基及其下承的地基，在自重和車輛荷載作用下產(chǎn)生了變形;

(3)本地區(qū)雨水較多，地下水較豐富，路基在地面水和地下水的作用下，其強(qiáng)度將會(huì)顯著降低;路段所出現(xiàn)的路基縱向裂縫發(fā)生在地質(zhì)及地形變化處及填挖結(jié)合部;地表水及地下水影響嚴(yán)重處。

綜上所述，由于地質(zhì)、地形、水文及氣候等影響，同時(shí)也受到路基自身荷載和車輛動(dòng)載的作用導(dǎo)致沉降縱向開裂。

4 沉降開裂處理方案

4.1 裂縫內(nèi)灌注水泥漿封閉

在開裂縫隙內(nèi)灌注水泥漿，縫隙灌密實(shí)，路面頂下10 cm 范圍采用瀝青進(jìn)行灌縫封閉，防止地表水滲透路基內(nèi)。

4.2 灌漿漿材料選擇

壓漿是通過壓漿泵的壓力推動(dòng)，將拌和良好的填充料經(jīng)過壓漿管、壓頭滲透到路基的空隙中，因而要求填充拌合物應(yīng)有較好的粘聚性、較高的流動(dòng)性和較小的干縮性，并要求在壓漿過程中不離析、不泌水。壓漿材料如采用一般水泥漿和外加劑，在實(shí)踐中普遍存在凝固時(shí)間不宜控制、和易性差和體積干縮等弊病，要保證壓漿拌合物能順利地壓入，要求壓漿拌合物具有良好的可泵性，保水性。因此，選用保水性好，泌水性小的水泥或其他材料作為壓漿拌合物的膠凝材料。

4.3 壓漿孔的布設(shè)

為滿足路基強(qiáng)度的要求，打孔要結(jié)合灌漿的特點(diǎn)、路基形態(tài)等因素來考慮。既要充分發(fā)揮灌漿孔的效率，又能保證漿液灌注在路基加固范圍內(nèi)，防止留下空白區(qū)和跑漿，打孔時(shí)還應(yīng)視路基實(shí)際情況而定。根據(jù)路基施工時(shí)的原始記錄，估算路基孔隙率，通過試驗(yàn)測定灌漿量，然后確定鉆孔數(shù)量，路基沉降段壓漿孔布設(shè)直接影響到壓漿的效果和成本，根據(jù)以往壓漿的經(jīng)驗(yàn)，孔距應(yīng)為1.5 m×2 m，孔深3～10 m，視具體情況現(xiàn)場決定;壓漿孔采用梅花形布孔，用皮尺量放孔位，孔位誤差不超過±5 cm。

K99 +860 段路面共布置兩排注漿孔100 個(gè)，縱向間距150 cm，橫向間距200 cm，注漿孔深8～10 m，孔徑5 cm，采用風(fēng)鉆鉆孔;間距150 cm×200 cm 梅花形布孔;采用漿液配合比為:水泥∶水=1∶1，注漿壓力0.23 MPa，具體施工配合比應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際壓漿情況準(zhǔn)確確定。

4.4 工藝流程

(1)注漿孔成孔

①注漿管直徑宜采選35～45 mm，長度在1.5～2 m 之間;

②鉆機(jī)應(yīng)準(zhǔn)確到位，嚴(yán)格按施工序次布孔施工，鉆機(jī)在施工過程中應(yīng)盡量減少注漿孔的斜度。

③鉆孔時(shí)為確保原路基不受損壞，成孔的孔徑應(yīng)盡量小，且必須采用干鉆，嚴(yán)禁加水，否則路堤受水浸泡，路基原結(jié)構(gòu)受到破壞，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，還將給注漿帶來不必要的麻煩

(2)制漿

①按程序加料，準(zhǔn)確計(jì)量，掌握漿液性能，并充分保證漿液的濃度和和易性;

②漿液應(yīng)進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?jiān)持漿液不斷的攪拌直至每盤漿液壓送完畢，以免影響漿液質(zhì)量。

(3)注漿

注漿是通過注漿設(shè)備，輸漿管路，將漿液注入到目的層中。應(yīng)采用自下而上式注漿法，分段自下而上注漿，在注漿順序上，按序次施工，先施工邊緣帷幕孔，再施工加固孔，當(dāng)注漿壓力達(dá)到要求時(shí)，終止注漿。在注漿過程中，當(dāng)有跑漿現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)停止注漿，分析其原因，對(duì)下一個(gè)注漿段，宜減量注漿，并檢查封孔裝置、注漿設(shè)備等。

5 沉降變形觀測

5.1 沉降觀測內(nèi)容

路面、路基邊坡平臺(tái)及坡腳沉降變形觀測

5.2 沉降變形觀測

(1)路基除了應(yīng)進(jìn)行路面的沉降觀測外，尚應(yīng)進(jìn)行高填方路基邊坡平臺(tái)及坡腳沉降變形觀測。

(2)路基應(yīng)20 m 逐個(gè)斷面布置，路面設(shè)2 個(gè)點(diǎn)，每個(gè)平臺(tái)設(shè)一個(gè)點(diǎn)，坡腳處設(shè)個(gè)點(diǎn)。

(3)路基沉降處理完工后，沉降觀測期一般應(yīng)不小于6個(gè)月，每周1 次觀測，數(shù)據(jù)穩(wěn)定后15 d 觀測1 次;觀測數(shù)據(jù)不足或處理后沉降評(píng)估不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長觀測期。

5.3 觀測精度:

沉降觀測精度為±1 mm。

5.4 沉降變形測量

每次測量采用同一儀器，固定觀測人員，采用相同的觀測路線和觀測方法，在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作。各種原始測量記錄應(yīng)真實(shí)、可靠;計(jì)算成果和圖表清晰、簽署齊全，并妥善保存。

5.5 測量觀測資料整理

觀測資料應(yīng)齊全、詳細(xì)、規(guī)范符合設(shè)計(jì)及細(xì)則要求。人工測試數(shù)據(jù)，必須在觀測當(dāng)天及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)，核對(duì)無誤后在計(jì)算機(jī)內(nèi)備份;自動(dòng)采集測試數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)在計(jì)算機(jī)內(nèi)備份。沉降觀測資料及時(shí)輸入沉降觀測管理信息系統(tǒng)，以保證各相關(guān)單位在觀測過程中時(shí)時(shí)監(jiān)控。觀測中有沉降異常情況應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)各方及時(shí)處理。按照提交資料要求及時(shí)整理、匯總、分析，按有關(guān)規(guī)定整編成冊，保留原始數(shù)據(jù)。

6 安全及質(zhì)量保證措施

(1)在施工前對(duì)施工人員做好詳細(xì)的安全技術(shù)交底，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場人員的安全教育和督促檢查。

(2)合理安排各種機(jī)械設(shè)備、車輛等的行車路線，避免交通事故的發(fā)生。

(3)在施工路段前方設(shè)置道路安全警示標(biāo)牌

(4)在封閉的施工現(xiàn)場及前后10 m 處用鋼管、彩鋼瓦設(shè)置剛性圍欄，對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行圍設(shè)，非施工人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場

(5)安全值班人員，在施工作業(yè)期間統(tǒng)一著裝“反光衣”，施工人員更要遵守安全施工規(guī)范時(shí)刻注意人身安全，不得隨意橫穿高速公路。在施工封閉段的兩端設(shè)置爆閃燈或紅色警示燈，提醒夜間通行的車輛或人員注意交通安全。

(6)嚴(yán)格控制鉆孔深度及漿液配合比，必須按設(shè)計(jì)施工。

(7)嚴(yán)格控制注漿過程，做到程序化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

(8)嚴(yán)格檢測監(jiān)督，每一道工序必須經(jīng)檢測合格后才可進(jìn)入下一道工序施工。