注浆加固处理技术在高速公路路基施工中的应用

注浆加固处理技术在高速公路路基施工中的应用

杨丛勇

云南交投集团云岭建设有限公司    云南省  650000

摘 要 ：我国交通运输网络四通八达，高速公路在交通网络中发挥着重要作用。由于高速公路施工区域的地质类型多样，加之车辆长期荷载作用，使得高速公路路基经常出现一些质量病害现象，最为常见的当属路基沉降。注浆加固处理技术凭借其成本低廉，处置速度快等优势，广泛应用于高速公路路基病害处置中。基于此，文章结合工程实例，重点就注浆加固处理技术在高速公路路基施工中的应用展开分析。

关键词 ：注浆加固；高速公路；路基施工；应用

注浆加固技术是将具有特殊性能的材料或浆液通过高压注入岩土体内部，填充或更换原岩土体，经过一定时间后加固、防渗或堵塞原土体的技术。在公路路基施工过程中，往往会出现软弱地基等情况，在受力不均匀的情况下，造成路基不均匀沉降，因此软弱地基需要在路基施工前进行处理。注浆加固技术具有施工速度快、成本低等优点，广泛应用于公路建设中，在淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和砾石土等地基加固效果较好，在含有较大粒径的石料、硬质粘土土、砾石、大量植物根系或有机质较多的地基中加固效果略差。

1工程概况

某高速公路建设工程全长约87.654 km，设计行车速度80km/h，双向四车道设计标准，路基宽度26m，路面采用高聚物改性沥青混凝土。通过现场调查可以看出，路基病害主要集中在填挖交汇处，沉降问题严重且突出。最大沉降量为21cm，严重影响公路的正常交通。为了防止路基进一步下沉，避免路面病害的发生，施工单位决定采用注浆加固的方法进行路基处理。

2 路基沉陷及注浆加固机理研究

2.1路基沉陷原因

2.1.1纵向开裂

高速公路路基在运行一段时期后，由于在道路通道的台背两边出现了不均匀沉降，再加上车辆荷载的持续影响，使道路出现了一些纵裂问题。如果得不到有效的治理，雨水将会持续地渗入到路基和台背中，从而引起路基的沉降。

2.1.2台背回填料不均匀

台背沉降是导致高速公路地基沉降的主要因素之一，对高速公路的交通运输造成了很大的威胁。通常来说，5%的水粘土是公路路基台背回填料的主要成分，它能够对台背中的沙石物质起到稳定的效果。但是，如果水粘土的级配设计不当、掺量设置不合理、拌和施工不均衡，就会对水粘土的稳固作用产生很大的影响，在长期的积水侵蚀和载荷作用下，就会造成路基沉陷。

2.1.3 回填过快、碾压不足

在高速公路运行期间，由于地基处理不当，造成地基沉降。在道路路基的建设过程中，受外部环境因素的影响，在路堤隧道台后，基坑与管顶之间会出现压实度不够的情况。但因快速回填法施工过程中，桥墩背面的回填体因缺乏稳定及结构性强度，长期作用而产生差异沉降。

2.2注浆加固作用原理

对地基进行灌浆处理，既能使地基稳定，又能使地基抵御更大的沉降。通过对原有的回填土地基进行灌浆强化，可以将原有的回填土地基改良为复合式地基，从而提升地基的整体承载能力和结构强度，可以抵抗地基回填土体发生的压缩变形，在地基土体硬化后，地基的水平位移会降低。注浆加固技术的工作过程是：首先，对路基进行钻孔，然后将一定比例的浆液按照一定的压力注入到路基土体中，将路基土体中的孔隙填补起来，并将多余的水和空气挤压出来，从而在增加路基强度的同时，还能减少土体孔隙率。在目前的情况下，在路基注浆加固的应用中，常用到的注浆形式有三种，分别是：渗透性注浆、压密注浆和劈裂注浆。其主要的工程特征可以概括为：（1）填补地基土体中的空洞，从而阻止沉陷病害的进一步发展。(2)建造费用低廉，所需的仪器也比较简便。(3)建造时间短，可以迅速处理，并在某种程度上对环境友好。(4)对混凝土进行强化改造的作用显著。按加固机理，灌浆加固可分为劈裂加固法、渗透加固法和压密加固3种。

3 路基注浆加固施工技术要点分析

3.1注浆钻孔设计

在进行注浆加固施工之前，需要对地形的岩石进行实地勘察，并给出相关的施工图，对注浆加固施工的深度、长度和宽度进行详细的说明，以保证注浆加固的质量。在该项目中，将注浆加固长度为19m，宽度为7.4m，深度为9.2m，注浆孔的间距为2m，孔位的布置选择了等边三角形的形状，钻孔的次序为从外孔到内孔。

3.2注浆加固准备

注浆加固之前，要做好相关的材料和机器设备的准备工作。在该项目中，地基加固所使用的水泥是  P· O42.5 型号的普通硅酸盐水泥，经过对所选择的水泥浆进行了性能测试，结果表明所选择的水泥浆不会发生劣化或结块，并将其水灰比设置为 0.82，对其进行灌浆所使用的压力控制在 0.5-0.7 MPa。

3.3浆液配置

将水泥灰和水按一定的比例倒入搅拌器中，并进行充分拌和，要求泥浆的搅拌时间不少于3min，并由操作人员不断观察。在没有出现显著的沉降的情况下，就可以停止搅拌了，把所得到的浆液都倒入一个专用的桶中储存起来，然后再用手动的方法来进行搅拌，避免在桶中出现泥浆的沉积和凝结。

3.4注浆

根据规定的压力参数，对注浆机进行调节，并与设计好的注浆宽度、深度和长度相配合，可以根据当地的实际天气和温度情况来对注浆压力进行调节，但总体注浆压力应该在0.5-0.7MPa之间。灌浆作业应根据设计及技术规程进行，并向监理部门报告。

3.5终孔标准及封孔

在标准压力的条件下，当钻孔注浆量小于 1L/min 时，应该稳压并保持 3min，当压力达到稳定状态时，就表示注浆结束，可以停止注浆；然后快速抽出灌浆套管，然后用细沙混凝土密封，然后继续进行下一个孔位的灌浆。在每个孔位完成注浆之后，应该对注浆机和其他设备进行全面的清洁，以防止有漏掉的泥浆凝结能对下一个孔位的正常施工造成影响。

4  路基沉陷处治质量分析

4.1  弯沉检测

在对路基沉陷处使用注浆加固技术进行处治之后，与检测区域处的面层、基层以及垫层弯沉进行了单独的检测和分析。在使用注浆加固技术进行处治后，面层、基层以及垫层弯沉均达到了设计规范的要求，可以有效地起到缓解和改善路基沉陷病害问题的效果，还可以防止路基不均匀沉降变形的发生。

4.2  平整度检测

在使用了注浆加固技术之后，在完成了地基沉降处理之后，施工人员要立即选择 3m 直尺的检测方法，在现场对地基沉降处理过程中的平整程度进行检查，并用肉眼观察处理效果。研究发现，在对地基进行灌浆处理后，地基的平整程度随时间增加而逐渐趋于平稳，各项平整指数都能达到设计标准。由此可以看出，在采用灌浆技术后，地基的总体稳定性得到了改善。

总之，路基沉降病害是公路建设中常见的病害，处治技术较多，文章围绕工程特点和施工技术要点，提出了注浆加固处理技术，以弯沉值和平整度为检测标准进行评价，研究表明，注浆加固技术能有效地改善路基沉降问题，提高路基的整体稳定性和结构强度，具有一定的可行性和实用性。

参考文献 ：

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[4]李博.注浆加固处理技术在高速公路路基施工中的应用[J].交通世界,2022(07):112-113+116.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2022.07.047.