淺談高速公路路基沉陷注漿處治技術研究

李大極

(中城建第二工程局有限公司, 福建 廈門 361006)

淺談高速公路路基沉陷注漿處治技術研究

李大極

(中城建第二工程局有限公司, 福建 廈門 361006)

在我國社會和經濟不斷發展的條件下，我國高速公路建設規模變得越來越大，隨之而來的公路路基沉陷問題也更加突出，公路施工工序、施工質量控制、路基設計水平以及環境地質條件等因素都會導致公路路基病害的出現。而對于公路路基沉陷問題，普遍采用的一種快速有效處治技術就是注漿處治技術，其可以解決高速公路路基出現的沉陷病害。本文主要對南廈高速公路A8合同段K47+800汽車通道兩側臺背沉降具體注漿處治技術進行分析研究，提出本人的一些思考和建議，僅供參考。

高速公路；路基；臺背； 沉降；注漿

高速公路路基沉降屬于公路工程質量病害，這種病害會對高等級公路建設質量以及正常運營產生直接的影響，而公路路基沉降病害中非常普遍的一種就是公路通道兩側臺背沉降，其給高速公路車輛行使安全帶來了非常大的威脅隱患，若采取開挖公路通道臺背再一次開挖、回填、壓實這種施工工藝，不僅施工周期比較長，資金投入非常大，同時還會給道路的正常通行能力造成直接的影響。而注漿處治技術則可以在有效避免這些影響產生的前提下，有效處治公路臺背出現的沉降問題，確保公路通行安全有效的運營。

1 工程概況

高速公路建設過程中一直困擾人們的一種病害就是接合部病害。本文以南廈高速公路A8合同段K47+800汽車通道兩側臺背工程為例，通過檢測以及處治公路接合部，提出了相應的具體處治建議。南廈高速公路A8合同段K47+800汽車通道兩側臺背回填在施工完工后，因地方政府建設配套開發需要，瀝青路面結構層施工前再次挖開通道臺背兩側已回填的透水性填料進行布設溫泉管道和雨污水管，具體布設如圖 1所示，因管頂透水性填料無法進行重型機械碾壓，決定采用5%水泥改良土拌合砂礫進行回填，結果瀝青路面層施工完通車后，導致路面出現如下圖 2所示縱向裂縫，為確保公路工程路基施工質量，降低公路運營過程中發生的病害，通過電子掃描以及瑞雷波無破損道路檢測方式，分別檢測了公路結合部以及臺背填填料方面的缺陷以及物理性質。

圖2 ：瀝青路面出現縱向裂縫

2 分析其路基沉陷問題產生的原因

2.1 縱向開裂

就是指如上述公路路基以及地基出現縱向開裂現象，這種危害會造成公路通道兩側臺背出現不均勻沉降問題，最后會導致瀝青混凝土路面出現縱向裂縫或者水泥混凝土路面板產生斷裂問題[1]。

2.2 回填速度過快，碾壓不到位

因施工環境所限，通道臺背兩側開挖埋設管道后無法對其基坑及管頂進行壓實處治，且通車時間所限，那么因為回填速度過快，導致公路壓實度和具體規范要求不相符，從而使公路路基臺背填土出現不穩定沉陷問題。這種危害就是體現在公路運營期間，由于填土自重和路面重車作用，臺背填土會不斷壓密沉陷，使得填土接合部出現下沉傾向，最后出現空洞，使得公路路面產生裂縫。

2.3 臺背回填料不均勻

通道臺背回填摻和5%水泥土具有穩定砂礫的作用，由于材料級配以及水泥用量非常不穩定，尤其是水泥拌和不均勻使得密度以及強度和具體設計要求不相符[2]。這種問題帶來的危害為：不成板體的施工砂礫料由于水浸蝕下作用以及重車行駛產生的原吸效應，會使得施工完工后高速公路出現臺背沉陷問題，進而影響公路車輛的行使安全。

3 設計處治方案

公路工程設計中的處治設計方案是：如果是因為路基以及地基縱向開裂造成的工后路面兩側出現不均勻沉降問題，使得公路路基產生沉陷病害，經過現場勘察以及雷達復測之后，決定將原回填材料挖除，從路中到路邊完全清底后，進行重新施工或者是加固公路原地基后進重新施工。而對于公路通道兩側臺背沉陷問題，就考慮在公路結合部通過注漿技術進行處治。對公路臺背進行注漿處理之后，施工漿液會將土體里面的孔洞以及孔隙填充住，從而提升土體本身密實度，減小孔隙率，并且因為漿液會凝固土體里面的散裝顆粒，有效提升土體所具有的抗變形能力，所以，以有效控制病害路段出現的沉陷問題。3.1注漿處治技術的具體工藝特點

①對公路臺背沉陷問題采取注漿處理技術的時候，所使用的施工機械通常是XY—I型號的百米鉆機，可以進行沖鉆成孔作業，并采用砂漿攪拌機來對施工水泥漿進行拌制，同時采用型號為SYB50／50的壓漿機實施注漿成型技術。

②注漿處治技術的實際施工操作非常簡單，并且勞動強度不高，整個施工過程非常安全。

③實際施工速度非常快，從而可以縮短工期，并且見效比較快。

④采取注漿處治技術治理臺背沉陷問題的時候，實際施工工序安排非常靈活。如果公路一定要提前進行搭板施工，那么可以依據鉆孔要求來留相應的注漿孔，同時確保注漿孔垂直度大于或者等于1%[3]。

3.2 注漿處治技術具體施工方案

3.2.1 布設注漿孔和鉆孔如上圖1斷面及如下圖3平面圖所示：

圖3 ：注漿孔布設平面示意圖

如上圖所示，根據開裂情況及臺背回填范圍，決定在通道臺背兩側10米范圍內采取布設鉆孔注漿處理，其中第一排注漿孔和通道墻身之間的距離是0.5m，對于中央分隔帶一側設置的注漿孔，其和分割帶之間的距離為1.0m；順著線路縱向，相鄰兩排注漿孔之間的距離是1.5m，對于橫向孔距，公路行車道以及超車道一側具體孔距是1.2m，而道路硬路肩一側具體孔距是1.5m；孔深鉆至距離管頂0.5m，孔徑為75mm，本項目構造物為正交通道，如果是斜交狀態，就需要依據實際情況合理增多注漿孔數量。

3.2.2 具體注漿工藝流程

對公路臺背進行注漿施工的時候，具體施工程序是：首先將鉆孔位置畫線標注出來，準備好潛孔鉆機，然后進行成孔鉆進施工，結束鉆孔施工后移機，然后檢測具體孔深，再安裝相應的注漿器，制作施工中所需的漿液，采取壓力注漿方式，然后變換漿液，再進行壓力注漿施工，最后止漿，同時取出注漿器進行封孔操作。

3.2.3 選擇合適的注漿材料與制漿

實際施工過程中所采用的注漿設備是SYB50／50型號的液壓機，用來進行注漿，也可以采用型號為 HB-80的注漿機進行注漿[4]。將注漿過程中的泵壓控制為0.2到0.5米，并且流量不能超過20～50升／分鐘的范圍，制漿過程中，水灰比應該控制為0.5到0.6，其中，使用的水泥是為32.5級的一般硅酸鹽水泥，沒有摻外加劑，屬于水泥凈漿。

3.2.4 確定具體壓力

進行搭板施工的時候，如果板底脫空注漿過程中的壓力過大，會使得漿液從公路臺背兩側防護位置流出；如果壓力過小，就很難壓滿[5]。所以注漿壓力通常不能超過0.5到1.0Mpa的范圍。

3.3.5 注漿操作

利用注漿壓力沒備以及輸漿管線，把制好的漿液注入對應的鉆孔里面，進行注漿的時候，應該用木頭將注漿孔位附近的鉆孔全部堵住，之后增加壓力值，在注漿壓力和規范要求相符的時候，應該持荷五分鐘，最后終止注漿。實際注漿過程中，如果產生隆起或者是跑漿現象，就必須停止注漿，并對這種現象產生的原因進行分析，對下一個注漿段進行注漿的時候，就應該適當減量注漿，同時檢查封孔裝置以及注漿設備。

3.3 具體施工技術要求

①對于注漿孔，一定要使用干鉆成孔技術，如果鉆遇路基結構層以及大塊石頭等障礙不能繼續鉆進，那么就可以適當添加一些水進行濕潤，一般情況下是禁止清水鉆孔的，當成孔之后，想要避免雨水灌入，就一定要采用相應的方法進行封孔或者是及時壓漿。除此之外，孔徑必須保證注漿管的有效放置。

②進行灌漿操作的時候，一定要一次性地把灌漿管放在具體設計深度，由上到上注漿，如果是砂性土，那么注漿壓力就為0.2MPa，如果是黏性土，具體注漿壓力為0.5MPa，這樣才能夠終止注漿[6]。

③對冒漿進行處理：注漿時，水泥漿液順著土體孔隙不斷向上串流，最后冒出地面，這種現象就叫做地表冒漿。當出現地表冒漿的時候，一定要細致地處理，如果冒漿嚴重就應該多次反復處理；通常是在冒漿的位置用速凝水泥、碎棉絮以及麻絮將孔封堵住，如果封堵沒有效果，就應該采用降壓法、改變水灰比方法或者是孔隙灌濃水泥漿方法等來處理。

④處理串漿現象：進行注漿的時候，水泥漿液不斷由注漿孔里面流出的現象就是串漿。引起串漿出現的原因主要為：地層中孔隙以及裂縫非常多，當壓力比較大的時候，相互串聯就會出現串漿通路。具體處理辦法主要為：第一，依據實際施工狀況，適當增加相鄰兩孔之間的具體注漿間隔時間。第二，對于串漿孔以及注漿孔，應該同時實施壓漿作業。第三，將串漿孔有效封堵住。

結束語

導致道路臺背因為填料密實度太小，從而出現沉陷以及公路路基病害的原因有很多，其中主要有：沒有選擇合適的臺背填料、施工過程沒有依據標準規范進行和所采取的回填方法不當。所以，在施工中應該著重注意這些因素。同時，路基壓力注漿技術是有效維護路容路貌的重要手段之一，所以對公路路基沉陷問題中的具體注漿處治技術進行研究是非常有必要的。

[1]李文,蔣麗君,李振存等.花管注漿法在半填半挖路基沉陷處治中的應用研究[J].中外公路,2014,34(2)：75-78.

[2]曾勝,李文,李振存等.路基沉陷劈裂注漿加固試驗[J].長沙理工大學學報（自然科學版）,2013,10(3)：1-5,12.

[3]胡存亮.煤礦采空區公路路基沉陷病害的治理技術[J].交通標準化,2011,(8)：159-161.

[4]李衛青.充填式注漿技術在處治青銀高速公路部分路基及橋頭沉陷中的設計研究[J].黑龍江交通科技,2012,31(9)：40-41.

[5]黎志勇.高速公路高填路堤沉陷加固技術研究[J].科技與生活,2010,5(7)：63.

[6]楊謝輝,蔣麗君.飽水路基沉陷機理及加固技術研究[J].公路與汽運,2014,5(4)：123-126.

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1007-6344（2017）09-0059-02