高速公路路基施工中沖擊碾壓技術的應用研究

貴州高速公路集團有限公司，貴州 貴陽 550000

基坑開挖和支護部分一直都是高速公路建設施工的重點和難點，直接影響高速公路的建設質量，而路基又是基坑施工中的重點環節。路基是利用一定的技術工藝，在基坑開挖完畢后與地面呈一定角度的斜坡，能夠為基坑施工提供便利，此外還有部分路基是按照工程要求進行規劃的。但不論路基是怎樣設計的，在其完成后都要利用一定的技術方法進行支護，確保路基的安全性。沖擊碾壓技術不管是在支護效果還是在支護持久性上都能夠達到路基施工要求，因此被廣泛應用于路基施工中。

1 沖擊碾壓技術特點

沖擊碾壓技術的應用原理是利用高壓將提前配制好的水泥漿注入結構內部，使支護體和地質巖層能夠固定在一起，形成一個較為穩定的地基結構，從而實現對地基結構的加固與優化。沖擊碾壓注漿漿液配比及性能如表1所示。

表1 沖擊碾壓注漿漿液配比及性能

1.1 有利于固結體的控制

不同的高速公路工程由于地質特征和施工要求不同，對路基加固的需求也存在一定差異，而這些需求能夠利用固結體的形狀進行調整，沖擊碾壓技術的主要優勢和特點便是對固結體的形狀進行有效控制。在高速公路施工階段，沖擊碾壓技術主要利用旋噴速度控制、壓力調整以及噴嘴孔徑控制對噴射流量進行調節，使固結體的形狀得到有效控制。沖擊碾壓技術可以對地基進行有效加固，既能加強地基結構的抗剪性，也能優化土質變形性，構成閉合帷幕，防止地下水和流沙等現象的產生。而且利用旋噴法噴射所產生的圓柱形固結體可以將其稱作旋噴樁，若是噴射過程保持一定的方向，利用噴嘴噴射漿液的同時不斷提升，則可以形成壁狀固結體，這種工藝方法叫作定噴法；若是噴嘴噴射且不斷提升的同時，噴射方向具有一定角度并不斷變換，那么便會形成厚度較大的墻狀固結體，這種工藝方法便是擺噴法。

1.2 施工較為便利

與傳統基坑路基加固技術相比，沖擊碾壓技術在運用原理和過程上都更為便利。在高速公路工程路基加固過程中，只需要在土體中開挖一個直徑為50～300mm左右的小孔，利用小孔來碾壓水泥漿即可。在一定時間后，孔的周邊能夠產生一個直徑為0.4～4.0m的固結體，從而完成高速公路工程路基加固施工。因此，沖擊碾壓技術的應用更為便利，而且還具有較高的適用性，在不同的環境條件下都能產生一定的支護加固作用，其所需的設備和器材也較為簡易[1]。

1.3 能實現任意角度的沖擊碾壓

一般情況下，傳統路基加固技術因為水泥漿具有液化性，所以噴漿多為垂直方向，若角度過大，則會導致噴漿存在各種質量問題。沖擊碾壓技術的重點便是利用高壓將提前配制好的水泥漿注入結構內部，在實際施工中也具有壓力與噴射速度的共同作用。而且沖擊碾壓技術的應用都會進行開挖沖擊，從而實現任意角度的噴射路基施工操作，且不會出現掛漿等問題，還能有效減少材料的消耗。對于部分高速公路工程而言，高速公路工程路基的坡度通常不固定，因此通過傳統的支護技術難以達到預期的支護效果，而通過沖擊碾壓技術能夠強化支護效果，從而滿足路基加固的實際要求[2]。

2 沖擊碾壓技術的應用流程

2.1 沖擊

在沖擊碾壓技術的應用過程中，沖擊需要根據實際情況和現有設備條件進行調整，確保沖擊位置和深度的合理性。沖擊操作是為了將沖擊碾壓管插入初步處理后的地層中，從而完成路基施工處理。沖擊的深度可以達到30m甚至更深，但若是面對一些較為堅硬的土層，則需要利用地質鉆機來實施沖擊操作。

2.2 插管

在沖擊操作結束后，需要將注漿管插入已經鉆好的孔中，同時確保注漿管深入預期設定的深度。如果利用地質鉆機進行沖擊，那么需要先拔出巖心管，之后才能進行插管操作。在插管階段為了避免期間存在的堵塞問題，需要在插管過程中不斷射水，同時還需要控制好射水的水壓[3]。

2.3 噴漿

按照施工現場的土質及地下水等地質結構條件由下至上地進行注漿，特定情況下還可以進行復噴，復噴過程中噴射流沖擊目標為首次噴射的漿土混合體，噴射流的遇阻力不能高于首次噴射，這樣能夠增加固結體的直徑。

2.4 補漿

在沖擊碾壓過程中，漿液有一定的析水效果，因此會導致一定的結構收縮現象，還可能會引發頂部下陷，不利于地基的穩固性和強度。基于此，可以利用補漿的方式進行改善，通過噴口直接注入漿液，從而填補收縮產生的空隙，或針對固結體從頂部開始進行再次注漿。

3 工程實例

在某高速公路工程施工時，預計基坑開挖深度為30m、長度為60m、墻體厚度為80cm，利用柱擺式凝結體進行安裝；地基土質結構為沙礫土。建設單位針對現場的實際情況進行了實地勘察和討論，決定利用沖擊碾壓技術進行高速公路路基加固工程。首先利用噴射桿和噴嘴進行高噴，然后運用高壓水及高壓氣對土體進行處理，接著進行水泥漿的碾壓，最后在水泥漿充分凝結后形成凝結體，從而實現對高速公路路基工程的支護。

（1）在施工前期階段，建設單位需要做好一系列的準備工作，對高速公路路基加固工程中可能存在的問題進行討論，修改、完善施工方案，按照施工圖紙進行現場的調度，實時根據現場情況調整施工圖紙和方案，確保規劃方案的可行性。同時，沖擊碾壓技術所需要的設備、管道以及泵等設備器材都要進行嚴格檢查，可以對設備進行試運行，以保證設備在施工時能夠穩定運作。此外，施工過程涉及的其他內容也需要進行全面檢查，確保材料質量和人員調度的合理性，以滿足施工要求。

（2）在沖擊施工階段，需要規劃好填充堵漏計劃，確保孔中的泥漿處于正常狀態，沖擊施工需要以跟管鉆進的方式開展，在不斷鉆進的同時下放套管，而施工人員在施工過程中還需要確保鉆機為垂直運作，并且鉆機不可以出現偏移或平移等現象，可以利用水平尺來檢查鉆機的立軸垂直度和鉆機自身的水平度。只有確保鉆機的穩定性，并對鉆機垂直度進行檢測和調整，才能控制好孔斜率，確保施工過程的連續性。此外，施工作業中施工人員還需要確保沖擊的孔位及理論孔位之間的差值處于50mm以下，而空斜率的差值則需要在0.5%以下。成孔鉆進也需要確保鉆進過程每隔4m就要進行一次測量工作，保證孔斜率不超過允許數值。沖擊階段也需要把握好孔距，結合現場的地質情況、施工工藝和具體要求進行調整。

（3）在高速公路土木路基碾壓施工中，為了防止出現設計缺陷的情況，設計人員必須對工程從整體性上進行考慮，滿足集中化、具體化、整體化、分散化、整合化這五位一體的設計要求，嚴格按照相關要求進行設計，保證高速公路結構的完整性。同時，在高速公路土木路基碾壓施工中，要考慮到高速公路質量問題和當地生態環境的協調問題，有效規避設計缺陷，為后期施工提供便利。在高速公路土木路基碾壓施工中，必須進行實地考察，對高速公路的結構特征進行因地制宜的立體化分析。在設計初期根據其相關要求，構思好高速公路結構的定位、安全等級、發展等級及施工方向，確保結構設計的客觀合理性，保證高速公路土木路基碾壓施工方案的科學性、合理性，為后續高速公路結構施工的科學性與可操作性打下基礎。在結構設計過程中，為保證高速公路土木路基碾壓施工方案在具體的施工過程中具有可操作性，設計人員必須明確高速公路設計圖標，對高速公路目標進行針對性的實地勘察，保證設計方案和設計目標能夠實際對應客觀、詳細的數據，對相關信息進行高效整合。面對施工方，設計師要充分表明設計思路、設計過程中存在的細節問題和難點問題，策劃出體系化的《施工設計策略》與《施工設計補充說明》，避免失誤現象的發生，提高施工設計的準確性和高效性。

4 結束語

沖擊碾壓技術對于高速公路路基加固工程具有顯著的應用效果，能夠進一步提高路基結構的穩定性，避免基坑路基出現變形問題，從而確保工程開展的質量。同時，沖擊碾壓技術的運用還有利于控制施工成本，提高施工效率，因此，在高速公路路基加固工程中合理地運用沖擊碾壓技術能夠充分發揮其優勢，對高速公路工程的整體效益帶來了充分的保障。