道路路基沉降注漿施工技術探討

趙亞軍

【摘? ? 要】：針對注漿工藝消除路基沉降施工難度大的問題，提出一種新的道路路基沉降注漿施工技術，分析道路路基沉降注漿壓力，選取道路路基沉降注漿施工材料，設計道路沉降注漿施工方案。實例分析表明，設計的道路路基沉降注漿施工工藝，道路路基沉降深度低，注漿效果好。

【關鍵詞】：道路；路基；沉降；注漿

【中圖分類號】：U416.1【文獻標志碼】：C【文章編號】：1008-3197（2023）03-18-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.03.006

Discussion on Construction Technology of Road Subgrade Settlement Grouting

ZHAO Yajun

（China Design Testing Technology Co. Ltd.， China Design Group， Nanjing 210000，China）

【Abstract】：Aimed at difficulty to eliminate settlement by grouting， the paper proposes a new construction technology of road subgrade settlement grouting，analyzes road subgrade settlement grouting pressure， selects road subgrade settlement grouting construction materials， designes road settlement grouting construction plan， and realize road subgrade settlement grouting construction. The case analysis shows that after the designed roadbed settlement grouting construction technology is constructed， the roadbed settlement depth is low and the grouting effect is good.

【Key words】：road; subgrade; settlement; grouting

路基沉降不僅會帶來巨大的經濟損失[1]，嚴重的還會造成人員傷亡。研究表明，軟土路基的滲透系數較小，經常會出現受力變形問題[2]；經常會引發道路路基沉降事故。研究人員采集了多個經常發生道路沉降事故地段土壤，分析了軟土路基的誘發因素[3]，分析結果顯示，土壤的應力、地下水位的變化、汽車的荷載及各種綜合作用都會造成道路沉降，降低道路的使用壽命。傳統的沉降注漿施工技術主要使用壓力灌漿法填充存在沉降問題的道路[4]，但在實際應用過程中發現這種注漿方法會受多種因素限制，諸如注漿材料、道路壓力等，嚴重影響了注漿質量，注漿后的沉降依然較大，本文設計了新的道路路基沉降注漿施工技術，為后續的道路建設發展提供參考。

1 道路路基沉降注漿施工技術優化設計

1.1 道路路基沉降注漿壓力

道路路基沉降注漿壓力是重要參數 [5]。結合軸對荷載作用，根據實際土體壓力狀態假設在注漿過程中，會受附加應力的影響產生土體裂縫[6]，此時注漿液會出現擴散情況，導致土體變形，嚴重影響了沉降注漿效果，本文將道路注漿假設為擴孔問題，結合平面標準應力條件給出道路路基沉降注漿壓力計算式

式中：[σ1]為土體初始應力；h為注漿高度。

此時可以將注漿區域劃分為兩個區域：受初始應力的區域為彈性區域，受初始水平力的為塑性區域。根據區域受力關系，進行壓應力驗證。假定塑性區土體的材質為均質，存在同性擴孔關系，此時可以忽略表面對壓應力的影響，實現假定塑性區半徑的計算。見圖1。

為了解決特定材料對道路沉降注漿施工造成的影響，采用剪應力組合法進行主應力計算并采用Drucker-Prager準則修正[7]，發現道路路基沉降注漿壓力存在區間性；因此在計算時需要構建標準的巖土強度模型，計算注漿材料的黏聚力和相關的應力參數，從而得到準確的道路路基沉降注漿壓力值。

1.2 道路路基沉降注漿施工材料

注漿材料類型和比例是決定注漿效果的關鍵因素，由于部分道路所處的環境復雜，水文地質條件較差，為了降低這部分道路的注漿施工難度，進行注漿材料配比試驗，選取最優材料。

1.3 道路沉降注漿施工方案

掃描需要注漿的沉降路段，記錄道路中的具體沉降缺陷；使用貝克曼梁彎沉儀測量路面的彎沉值，選取凝結速度快、強度較高的注漿材料進行注漿，采用水泥粉煤灰碎石（CFG）樁進行局部維修；進行豎向花管注漿，使用小型鉆孔機加固水穩基層，在基層開裂處布置注漿孔，鉆孔直徑 4～8 mm，沉陷較嚴重的路段在路基邊坡外圍打入花管，完成注漿加固。

在實際注漿過程中，由于注漿管過多，各注漿管壓力都無法保障，為了進一步提高注漿管的注漿效果，設置了滲溝連接注漿管，保證各注漿管之間的壓力關系。

2 工程實例

2.1 工程概況

某道路屬于某一線城市支線高速公路的一部分，于2005年5月建成、2007年1月正式通車。道路K1356+923～K1356+928段在近一個月內出現嚴重的沉降事故，經過地質勘察發現，沉降高度平均為9.56 cm，嚴重的沉降路段甚至已經達到了20 cm，存在嚴重的安全問題。見圖2。

由地質勘察資料可知，該路段屬于丘陵侵蝕地貌，地形較低，總體起伏不明顯，其屬于熱帶季風氣候，光照時間長，平均降雨量超過1 450 mm，存在多處軟土路基。該道路的建筑土較松散，主要成分為黏性土，厚度約為3.52 m、層高約-3.5 m，粉質黏土較堅硬，存在風化殘積。見表1。

該路段的填筑土層較厚，容易受荷載作用的影響，發生大規模沉降且填筑土孔隙大，容易二次誘發路面沉降。

2.2 注漿效果

分別使用本文設計的道路路基沉降注漿施工技術和傳統的道路路基沉降注漿施工技術進行施工，測量注漿后各路段沉降值。見表2。

由表2可知，應用本文設計的道路路基沉降注漿施工技術后，各個路段的沉降深度均較低，其沉降深度最高值僅為0.178 cm，傳統技術的沉降深度最低值達到了1.025 cm，設計的道路路基沉降施工方法的施工效果更好。

3 結語

本文設計了新的道路路基沉降注漿施工技術，掃描需要注漿的沉降路段，記錄道路中的具體沉降缺陷，通過貝克曼梁彎沉儀測量路面的彎沉值，使用選取的注漿材料進行注漿，完成道路修復。結果表明，設計的道路路基沉降施工技術具有有效性和可行性，有一定的應用價值，可以作為后續道路路基施工的參考。

參考文獻：

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