采用局部翻挖夯填及注漿加固綜合治理路基落空

秦良偉 劉小榮

摘要：本文以泉三高速公路泉州段下洋一號隧道出口的落空段路基為例，簡要敘述了落空路基的施工處理方法，重點敘述了注漿加固在該段路基施工中的作用及工藝。

關鍵詞：落空路基;局部翻挖;注漿加固;施工技術

1 ?工程概況及設計方案

1.1 工程概況

福建省泉州泉三高速公路下洋一號隧道右洞出口K102+980～K103+005段路塹，長25米，與下洋一號右洞出口的明洞相接（明洞長4米）。K102+980～K103+005段路塹下坡面高19～23m（自施工便道至設計路面標高之高差）。因該路塹下方為原當地采石場，采石場開挖后坡面內凹，導致上部路基出現裂縫，裂縫寬度在5～20cm。經現場勘查，路基落空寬達5～28米，縱向長25m。由于采石場開挖后恰逢高速公路開工，采石場停工，虛碴堆積在路塹下邊坡上。在明洞施工完成后，即準備開始施工該段路基。

1.2 ?設計方案

設計單位經現場勘查后采用方案為：在路基右側增加錨桿擋墻防護，將右側路基邊坡按直立面重新開挖，在邊坡凹進去的地方用漿砌片石回填，然后采用直立錨桿框架方案防護。

具體方案如下圖所示：

2 ?變更設計（加固）方案及施工工藝

我部按照設計方案開始施工，發現在挖除虛碴過程中，由于虛碴高度最高達到23米，明洞開始出現裂縫并下沉。經現場多次勘察，采用設計方案（錨桿擋墻）根本無法施工。為保證明洞安全，停止施工。

為此，依據現場實際情況，為確保隧道明洞的施工安全，取消原設計施工方案，建議變更設計方案，即在該段路基虛碴外側邊坡處（寬2～3米）采用局部逐層由下至上翻挖回填，逐層碾壓夯實，回填至路基頂面設計標高后采用鋼花管注漿加固該段路基中部的虛碴（未碾壓部分）。具體步驟如下。

2.1 ?施工范圍

K101+980～K102+005段，路基縱向長25m。局部翻挖夯填加固范圍：橫向寬度在路基邊坡范圍內，橫向寬2～3米。

2.2 ?施工流程圖

2.3 ?翻挖路基并碾壓

路基翻挖、碾壓的施工工藝與正常段落填方路基施工工藝一致，先處理路基基底，然后由下至上逐層翻挖。在施工過程中注意觀測明洞是否出現位移、下沉，每次翻挖厚度在30～40厘米內，翻挖寬度2～3米，以防止靠近破裂面的路基土體坍塌，影響明洞安全;然后逐層進行碾壓，壓實度經檢測合格后翻挖、碾壓下一層，直至路基設計標高。路基翻挖至設計路基標高后開始對邊坡內未碾壓的土體部分進行鉆孔、注漿。

2.4 ?注漿加固路基的施工參數

2.4.1 ?注漿材料采用水泥單液漿，漿液配比為：水灰比W：C=1：1。

2.4.2 ?注漿壓力：初始壓力0.5～1.0Mpa，終孔壓力1.5～2.0Mpa。

2.4.3 ?注漿孔布設間距為：200×200cm。采用φ76鋼花管，按梅花形布置，長度6～15m，具體鋼花管長度根據實測邊坡斷面確定。

2.5 ?施工工藝

2.5.1 ?鉆孔

為了保證整個坡面的穩定性，采用垂直坡面鉆孔。使用一臺XY-1型鉆機進行鉆孔，鉆孔前首先由技術人員對孔位進行放樣，保證孔位的正確性。開始鉆進風化巖層時一定要保證鉆桿的垂直度，并加大鉆桿對地層的壓力，成段進尺，采用高鉆速，小鉆進時均壓施鉆。為了防止塌孔或堵孔，應及時下管。在有塌孔的地段采用套管跟進設備鉆孔、跟管。

2.5.2 下管

當鉆孔距邊坡破裂面及地面輪廓線0.5m時，即停止鉆孔，開始下管。下管前先檢查鉆孔孔道是否干凈，用巖芯管再一次掃孔，清除雜物、碎塊。鋼管采用φ76mm無縫鋼花管，鋼花管上鉆注漿孔，孔徑φ12mm，孔間距15cm，呈梅花型布置。鋼花管距孔口段1.0m不鉆花孔，作為止漿段，外露地面0.2m，隨之將鋼花管口封住以免雜物落入。鋼花管呈梅花型布置（見下圖）。

2.6 注漿

按照設計配合比要求，嚴格控制注漿壓力，以便漿液能很快分散至地層空隙內。為保證邊坡注漿效果，按照從低往高，從兩側向中間的原則進行。第一次注漿后2～3天進行二次注漿，確保漿液完全充填在地表坡殘積碎石角礫層及裂隙內。

為保證明洞安全，對距離洞門范圍5米內的路基邊坡進行加密補注漿加固，管間距1米，長度10～12米。注漿壓力不小于2Mpa。

（見下圖）

2.7 ?注漿加固的作用

水泥漿通過一定的壓力注入地層，充填土顆粒、碎石顆粒及其它堆積物之間的空隙，使其擴散、膠結和固化，大大提高了土層的強度及彈性模量，降低了地層滲透性，減少了路基邊坡的位移、沉降變形。

3 ?效果

在該段路基邊坡施工過程中十分重視質量控制，一方面采用了路基翻挖、夯實的施工工藝，在路基施工至設計標高后又采用注漿工藝加固路基邊坡中部無法碾壓的部分。在該段路基施工完成一年半的時間內，我部經過不間斷的觀測，確認該段邊坡已處于穩定狀態，現已完成邊坡綠化施工并交付通車運營。

此方案較施工錨桿擋土墻相比，既保證了明洞的安全，同時降低了路基防護施工難度，也降低了工程費用，在及其困難的施工條件下不失為處理路基的一種方案。