路基路面注浆技术加固方法研究

路基路面注浆技术加固方法研究

来玉传

来玉传

中铁十四局集团西北工程有有限公司陕西省西安市710086

摘要：注浆新技术涉及到气压、液压以及电气化学方面的技术，主要用于道路工程建设过程中。施工开始之前，需要对注浆浆液进行设计，并且在注浆泵的压力之下，把注浆液体放入到施工区域的内部位置上。注浆工作完成以后，借助外界的压力，浆液就会在路基路面的内部分散，利用浆液将原本在路基路面内部存储的水分和空间全都赶出来，通过一段时间后，形成化学反应，与浆液进行有机融合，使浆液具备有效的防水性与稳定性，路基路面的强度也会大大提升，有效的保障了市政道路的安全。

关键词：路基路面；注浆技术；加固方法

基础的好坏决定整体结构质量，路基结构的稳定性直接影响公路质量。由于高速公路行车速度较快，对路面质量的要求高，路面的开裂问题不能只是简单的填缝修补，而应找出开裂的具体原因，从根本上修复路面。

1工程概况

（一）项目概况

咸阳至淳化至旬邑高速公路南起咸阳市，沿咸阳市国道211轴线连接了咸阳、泾阳、淳化和旬邑，穿越了咸阳市南、中、北三大产业带。咸阳旬高速公路LJ-2合同段，起讫里程K12+000～K19+000，全长7km，位于泾阳县和礼泉县境内，设计标准为全封闭四车道高速公路，时速100km/h。

咸旬高速公路于2014年底通车试运营。在通车2年后，K13+218～K13+392段路面出现较严重的纵横向裂缝，纵向裂缝长度174m，最大宽度达20mm，同时局部路面发生沉陷。该段路基施工时处于原泾河河道底，基底为软土路基，表层淤泥厚度1m，设计采用挖淤换填处理，填土高度3～5m，路侧设计有钢筋混凝土防撞护栏。

该段路基于2014年施工完成，但在2015年，当地在该段路基坡脚外埋设直径2m的引水管道，基坑开挖后回填土未经严格压实，该段路基在重力和路面车辆荷载的双重作用下，路面产生较严重开裂及局部沉陷。为了避免路况进一步恶化，影响行车安全，必须对开裂的路面进行处理。本文主要对K13+218～K13+392段路面开裂沉陷病害形成原因进行分析，并提出处治措施。

2路面开裂病害成因分析

（1）原路基施工处理不充分：该路段原路基是河道底经过抛石挤淤处理，在施工过程可能存在压实度不够，在车辆重复荷载下，引起路基的不均匀沉降，产生开裂。

（2）地质因素：该路段地层主体为粉质粘性土、残积粘性土、全风化花岗岩及砂土状强风化花岗岩，岩体裂隙发育，地表水地下水发育，随着表面雨水的侵入，使处于有裂缝状态下的路面病害日趋严重，特别是使裂缝附近路基的含水量加大，甚至饱和，在大量行车荷载的作用下，产生沉陷变形。

（3）新的外力作用下：坡脚位置开挖基坑，埋设直径2m的引水管线，基坑开挖后回填土未经压实，为自然堆放填筑。这样新填筑土体重力牵引和路面上方车辆荷载推动的双重作用下，路基产生向外滑移趋势，路面水通过拉裂的缝隙渗入路基，形成滑动带，路基往外侧滑移。

在相同施工条件下，经过一段时间的试运营，其他路段没有发生该病害，可以确定是由于路基不稳定引起的路面开裂沉陷，为从根本上解决路面开裂问题，应对路基进行加固处理。

3路基加固措施

为防止路面开裂进一步恶化，必须对开裂的路段进行路基加固处理。鉴于新近填土相当于给路基施加有类似反压护道的作用，且无再向外大滑的空间，但依然存在微小滑移的趋势，考虑到经济、时间（工期短）、以及方便施工等因素，又能从根本上解决路基不均匀沉陷问题，最终确定采用注浆加固方式。

通过固化剂（水泥浆液）沿路基软弱部位渗透填充、压密固结、劈裂置换、胶结固化，消除地质缺陷，改善路基受力性状，提高承载力，减少路基不均匀沉陷，在路面位置注浆到滑动带位置，然后挖除现在损坏的路面层，整理干净场地，最后重新铺装新沥青路面。具体注浆方案及要求如下：

3.1孔位布置及注浆顺序

注浆孔采用间距0.7×0.7m矩形布置，短孔钻孔长度2m、直径准50mm，普通注浆；长孔钻孔6/7/9m，间距0.7×0.7m布置，直径准90mm使用钢花管注浆，钢花管规格准50mm×4mm。采用跳打原则，即先施工一期孔（短孔）再施工二期孔（长孔）。采取垂直孔的注浆技术，外排垂直孔注浆：（1）使该垂直面形成一个止浆受力层；（2）达到加固路堤的目的，防止压力注浆时水沟底大量跑浆、路堤垮塌而前功尽弃。

3.2钻孔

采用履带式液压凿岩钻机垂直钻孔（图1）。

图1

3.3堵漏工作

压力注浆先决条件是必须做好堵漏工作，防止注浆时跑浆，故施工前应对台背、路肩、锥坡等可能漏浆的部位预先用水泥砂浆人工补漏；在注浆施工过程中对漏浆部位应及时采取水泥和水玻璃人工搅拌进行堵漏，以达到快速止浆的目的。

3.4注浆材料和配比选择

压浆材料采用P.O42.5MPa的普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比为0.5：1，初注时选择稀浆。注浆前应用稀浆对受注地层做注浆实验，为达到压密受注体，防止浆液固结后搭板出现缝隙，需加铝粉膨胀剂，掺量为水泥用量的3～6%。

3.5注浆压力

注浆压力根据实际情况加以调整压浆工艺采用孔底反浆法，防止注浆压力过大导致地基和结构物收到破坏的现象发生，注浆压力应结合现场实际情况，本项目选择注浆压力为0.5～1.0MPa。

3.6终孔标准

在规定压力下，注浆量小于1L/min时，稳压2～3min，若压力不下降或压力下降不超过5%，则可以正常止浆。

4注浆段沥青路面处理

处理段分为过渡段和连续配筋段，过渡段水泥混凝土混凝土采用C40水泥混凝土混凝土，整体浇筑后切割纵缝，连续配筋段面板采用C40水泥混凝土混凝土。新旧路面纵向拼接施工顺序。

横向铣刨沥青路面的上下面层；挖除处理范围内的旧路面；重新铺设过渡段下封层并浇筑过渡段及连续配筋段的C40水泥混凝土混凝土；对C40水泥混凝土混凝土表面进行抛丸凿毛处理、连续配筋段的端部横缝进行横缝抗裂贴处理后，在C40水泥混凝土混凝土表面做防水粘层；施工沥青混凝土上下面层。

结论：注浆技术在道路基路面中都拥有提高施工工作效率以及保证施工工作结果的作用，但在技术使用的过程中，依旧要根据施工项目现场的实际情况对于浆液的选择以及技术实施的过程进行有效的管理及监督，最大程度的发挥出该技术的优势，对提升路基路面施工质量做出贡献。而对注浆技术的相关改进也一直都在研究之中，也需要不断的创新和改良，才能够不断的进步，进而完善我国的交通系统。该段路基采用注浆加固处理后，注浆质量达到设计要求。经过近半年的时间通车运营观察，路面也不再出现开裂现象，处理效果值得肯定，该处理方法工期短、造价合理以及施工方便，值得在今后运营中的高速公路路基不均匀沉降处置或其他公路工程建设领域推广应用。

参考文献：

[1]罗臣.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策研究[J].工程技术研究，2017（8）：165+182.

[2]敖晓梅.路面裂缝修补技术分析[J].科技创业，2016，01：42～43.

作者简介：

来玉传（1984.12），性别：男，籍贯：山东日照，学历：本科，职称：中级工程师，研究方向：市政工程。