對(duì)路基注漿加固工程施工的探討
2016-01-25
一、工程概況
南寧市某路為市區(qū)內(nèi)主要機(jī)動(dòng)車(chē)道路， 全長(zhǎng) 3324m。 該路段最早修建于 1955 年， 原路面為一幅路型式， 后經(jīng)幾次加寬蓋被成目前三幅路型式。其中， 1955 年修建了 6.4m 寬 18cm 厚水泥混凝土路面，后加蓋泥灰結(jié)碎石找平層； 8cm 厚瀝青貫入式碎石基層和 4cm 厚中粒式瀝青混凝土。1955 年修建瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)： 4cm 瀝青混凝土＋15cm 碎石基層＋30cm1:4 灰土。 目前該路段路面破損非常嚴(yán)重，急需進(jìn)行整修處理。經(jīng)研究決定采用注漿加固法加固路基。
二、公路病害機(jī)理分析及治理方法
1、路基不均勻變形是道路病害的根本原因， 主要是以下原因?qū)е拢?br />
1） 路基土層結(jié)構(gòu)的不均勻性。
2） 路基土層的欠壓密。
3） 修建地下管線的影響。
4） 路面 “天窗” 導(dǎo)致對(duì)路基的水力侵蝕 （補(bǔ)－徑－排） 。
5） 地下管線滲漏造成的溶蝕孔洞、管涌通道。
2 、治理方法選擇原則
路面補(bǔ)強(qiáng)治表不治本， 路基補(bǔ)強(qiáng)， 消除地質(zhì)缺陷才是根本途徑。
三、 采用注漿加固法的優(yōu)越性
固化劑 （漿液） 沿路基軟弱部位滲透充填、 壓密固結(jié)、 劈裂置換、
膠結(jié)固化， 消除地質(zhì)缺陷， 改善路基受力性狀， 提高承載力，減少不均勻沉陷。
1） 根本消除路基不均勻變形， 使病害從根本上得以防治。
2） 經(jīng)濟(jì)效益高。有資料表明， 注漿加固法和傳統(tǒng)方法相比， 可節(jié)
約公路維護(hù)維修費(fèi)用 40%以上。
3） 不斷交、工期短、 污染小、 施工文明。
4） 技術(shù)先進(jìn)、工法成熟、 效果可靠。
四、 路基注漿加固施工
1 、注漿加固機(jī)理
土層壓密固結(jié)， 提高路基承載力， 減少沉降。 漿液劈裂置換， 提高土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度， 消除地質(zhì)缺陷。 空隙滲透充填， 填充路基空洞裂隙， 封堵水力侵蝕或管涌通道。散碎結(jié)構(gòu)膠結(jié)作用， 改善路面基層結(jié)構(gòu)，提高路面基層整體強(qiáng)度。
2 、注漿施工設(shè)計(jì)
本工程采用靜壓注漿法， 法靜壓注漿法是利用液壓、 氣壓和電化
學(xué)的原理，通過(guò)注漿管將能強(qiáng)力固化的漿液注入地層中，漿液以充
填、 滲透、 擠密和劈裂等方式， 擠走土顆粒或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，漿液固結(jié)后將原來(lái)松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個(gè)整體， 從而改變巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)。靜壓注漿法適用土質(zhì)范圍：中粗砂及砂礫石， 破碎巖石與卵礫石， 軟粘土和濕陷性黃土。
1） 工程量布置
排水管線兩側(cè)：距管道或馬蹄形溝外墻 0.5m 處布孔，間距
.5m，深度至管道底； 無(wú)明顯變形地段：加固深度 1m， 鉆孔間距 2m×m， 此部分占 80%； 路面不均勻變形顯著，面層龜裂地段：加固深度m， 如有嚴(yán)重部分應(yīng)加密布孔 （孔間距調(diào)整為 1～1.5m） ， 此部分占20%； 鉆孔梅花狀布置， 邊排孔距離機(jī)動(dòng)車(chē)道道路邊緣 1m。
2） 鉆孔施工工法
臺(tái)鉆回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)＋路基人工洛陽(yáng)鏟鉆進(jìn)， 工程鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。
3） 漿液配制
水泥系漿材， 水泥 p.s32.5， 常規(guī) CB 液。設(shè)計(jì)配比： W/B/C＝1:0.1:
1。 制備漿液時(shí)先按照 W/B＝3:1 的比例配制預(yù)水化 B 液， 然后按照設(shè)計(jì)配比配制灌注漿液。
4） 注入工法
成孔→安放注漿管并封堵孔口→攪漿→全斷面一次注漿→待凝。
5） 注入壓力
由于注漿壓力與圖的重度， 強(qiáng)度， 初始應(yīng)力， 孔深， 位置及注漿
次序等因素有關(guān)， 而這些因素有難以準(zhǔn)確確定， 因而本工程注漿壓力通過(guò)試驗(yàn)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定， 設(shè)計(jì)注入壓力 0.4Mpa。
6）終孔標(biāo)準(zhǔn)
漿液注入量采取壓力～流量雙控法：在注入壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力
的前提下達(dá)到穩(wěn)定為原則， 穩(wěn)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)為 5 分鐘。當(dāng)注入壓力大于2 倍設(shè)計(jì)壓力且漿液無(wú)法注入時(shí)可終孔。當(dāng)單孔注入量異常大時(shí)應(yīng)暫停注漿， 分析清楚原因后采取間歇注漿的方法進(jìn)行。 孔口反漿時(shí)采取間歇注漿的方法。
7） 鉆孔填礫及恢復(fù)
注漿鉆孔內(nèi)填入碎石礫料并補(bǔ)充水泥～水玻璃漿液使之形成微型樁體?？卓诓捎美溲a(bǔ)料恢復(fù)。1） 效果檢驗(yàn)本次施工路段共完成注漿孔 586 個(gè)， 共計(jì) 6540 米， 共注入水泥5200 噸， 平均注入水泥量 0.795t/m， 地面上抬數(shù)厘米， 從總注入量和單位注入量數(shù)據(jù)分析， 注漿段土體空隙均有大幅度降低， 從而說(shuō)明施工地段地層的可注漿性。
2） 標(biāo)貫試驗(yàn)施工結(jié)束 15 天后， 監(jiān)理在施工路段范圍內(nèi)選擇了 5 個(gè)代表性地點(diǎn) （其中 2 個(gè)在注漿點(diǎn)位， 2 個(gè)在兩相鄰注漿點(diǎn)位中間， 1 個(gè)在相鄰對(duì)角注漿點(diǎn)中間） ， 做了標(biāo)貫試驗(yàn)， 試驗(yàn)后數(shù)據(jù)說(shuō)明， 注漿后標(biāo)貫擊數(shù)明顯比注漿前擊數(shù)高， 說(shuō)明注漿后使路基土層壓密固結(jié)， 提高了路基承載力， 達(dá)到了我們的施工目的。
五、 結(jié)語(yǔ)
路基注漿加固施工使施工范圍內(nèi)的土層空隙得到了有效充填，路基范圍內(nèi)的土體經(jīng)過(guò)注漿后， 不同程度的得到了壓密固結(jié)， 承載力明顯提高。 路基加固選擇注漿方法比起其他諸如碎石樁，大開(kāi)挖換填等處理方法， 不但技術(shù)上可行， 經(jīng)濟(jì)上合理，工期較短， 而且極大地減少了城市環(huán)境污染。
