壓力灌漿技術(shù)用于公路工程論文

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1.路面病害成因

1.1路基填方壓實(shí)度不足

在公路工程施工過程中，路基是其受力的主要組成部分，基于此，在施工過程中必須對(duì)路基進(jìn)行科學(xué)有效地填方壓實(shí)。在公路路基壓實(shí)過程中，極易產(chǎn)生壓實(shí)不足問題，主要因素為土層含水量控制難度大的主要在于施工壓力及壓實(shí)時(shí)間設(shè)計(jì)不合理等問題，進(jìn)而無法實(shí)現(xiàn)良好地壓實(shí)效果。

1.2路基中存在軟弱土層

在公路路基施工過程中，因施工路段自身因素的影響，如地面軟弱、地質(zhì)條件差等，都會(huì)對(duì)公路承載力造成極大的影響。特別是軟弱土層對(duì)路基施工的整體質(zhì)量將造成極大的影響，軟弱土層自身力學(xué)性質(zhì)很低，將導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉陷、塑性擠壓等問題的出現(xiàn)，甚至導(dǎo)致原有路面土層下沉及位移問題。

2.壓力灌漿處治路基不均勻沉陷研究分析

現(xiàn)階段公路工程路基防治及處理的重要方式就是壓力灌漿技術(shù)，主要通過壓力將能固結(jié)的漿液利用鉆孔灌注技術(shù)灌入裂縫及土體中，使高度物理學(xué)性能在被加固物體內(nèi)形成，并加以改善。在被加固體內(nèi)注入漿液以后，利用高強(qiáng)度壓力基礎(chǔ)土體內(nèi)存有的水分及空氣，凝結(jié)硬化漿體，使原有密實(shí)度較低的土體成為一個(gè)整體，同時(shí)增強(qiáng)其強(qiáng)度及穩(wěn)定性。在處理公路路基沉陷灌漿過程中，可選用壓密灌漿的方式對(duì)較低強(qiáng)度的淤泥層進(jìn)行施工，選用劈裂灌漿的方式對(duì)硬度較高的亞粘土進(jìn)行施工，選用滲透灌漿的方式對(duì)砂礫層進(jìn)行灌漿作業(yè)。在灌漿方式選擇中有時(shí)可以一種方式地應(yīng)用，也可以幾種方式一起應(yīng)用。通常情況下選用直接打入式作為注漿的方式，也就是選用43毫米的花管直接打入，選用三角形止?jié){塞作為孔口止?jié){方式。

2.1漿材配合比設(shè)計(jì)

依據(jù)相關(guān)灌漿經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)顯示，通常選用水灰比為0.8:1到1:1作為水泥漿配合比進(jìn)行漿液的配比，也可以選用0.8:1到1：1作為水泥粉煤灰漿的配合比，但其混合料中必須有20%到30%左右的粉煤灰。

2.2壓力灌漿邊界范圍

注漿范圍確定中必須包含以下幾個(gè)方面：處理公路長(zhǎng)度中軸線的方向、寬度要在平面上確定，注漿深度要在縱向上確定。在處理軟弱地基注漿過程中，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為承載力f在200kpa以上及沉陷量f超過30厘米，公路中軸線方向上的長(zhǎng)度進(jìn)行有效確定，并將路堤底部寬度作為橫向處理寬度。

2.3漿液擴(kuò)散半徑確定

作為壓力灌漿施工的重要參數(shù)，漿液擴(kuò)散半徑直接影響著灌漿整個(gè)工程量及造價(jià)，可以利用現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)來對(duì)地基條件復(fù)雜及計(jì)算參數(shù)選準(zhǔn)難度大的情況進(jìn)行有效確定。如果漿液呈現(xiàn)柱狀擴(kuò)散，試驗(yàn)資料不全的情況下，可以將不同工程地質(zhì)條件下土的滲透系數(shù)作為參考依據(jù)，進(jìn)而得出漿液擴(kuò)散半徑的推薦值。

2.4注漿孔的布置方式

布置注漿孔必須使相鄰注漿孔的作用范圍存在重合部位，促使需進(jìn)行加固的路基成為一個(gè)完整的受力體。單排孔布設(shè)與多排孔布設(shè)都是注漿孔布置的重要方式。

2.5注漿量的確定

將灌注半徑內(nèi)圓柱體孔隙的總體積作為灌漿量的體積，漿液在灌漿過程中有時(shí)不能將土體內(nèi)的孔隙完全填充，部分漿液含水的孔隙填充效果更差。在計(jì)算漿液量時(shí)，一般在理論值上要乘以在1以下的數(shù)值，但具體作業(yè)中，尤其是單孔灌注量中的I序孔灌注量常常在理論計(jì)算值以上，II序孔的灌注量則在理論計(jì)算值以下，進(jìn)而對(duì)單孔灌注完成的標(biāo)準(zhǔn)造成極大的影響。對(duì)單孔灌漿量取值起決定性影響的因素主要有灌注地層的連通性、灌注漿液的坍落度及土體的孔隙率等。將單孔注漿作為實(shí)際施工時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算公式可以定為：Qi=0.25nR2其中，單孔設(shè)計(jì)灌漿量定為Qi，灌注量計(jì)算半徑定為r，取0.6D-0.7D為I序孔（設(shè)計(jì)孔距為D），取0.3D-0.4D為II序孔。

2.6袖管注漿施工

按照漿液擴(kuò)散距離對(duì)注漿孔距離進(jìn)行確定，在地層條件下，漿液參數(shù)、注漿參數(shù)直接關(guān)系著漿液的擴(kuò)散距離。當(dāng)單排孔對(duì)注漿要求無法滿足時(shí)，常常會(huì)選用三排孔。設(shè)計(jì)多排孔的原則就是對(duì)注漿孔潛力進(jìn)行充分發(fā)揮，進(jìn)而取得最大注漿體厚度，這種情況下不但不會(huì)產(chǎn)生兩排孔間搭接緊密度不夠的現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)過多搭接浪費(fèi)的情況。

2.7灌漿質(zhì)量檢驗(yàn)及效果評(píng)估

作為地下隱蔽工程，灌漿工程在施工過程中必須遵循施工規(guī)定進(jìn)行有效施工，為確保注漿工程的整體質(zhì)量，灌漿高等級(jí)公路軟弱地基后，必須使其路基承載力在200kpa以上，最大沉陷必須在30era以下。利用靜載試驗(yàn)、鉆孔取芯標(biāo)貫試驗(yàn)、深槽開挖檢查及彎沉試驗(yàn)，對(duì)填充灌漿施工范圍內(nèi)雜填土層空隙的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，充分壓密及填充粉、細(xì)沙層，提高路基承載力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)沉陷控制的目的。

3.結(jié)束語

綜上所述，隨著改革開放程度的不斷加深，我國(guó)公路工程建設(shè)規(guī)模也越來越大，進(jìn)而增加了公路工程施工的難度。作為公路工程施工的重要組成部分，路基沉陷施工過程中必須重視其處理方式的選擇，壓力灌漿技術(shù)在路基沉陷施工的中的大量應(yīng)用，可以最大限度地提升軟土路基施工的質(zhì)量，還能實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

作者：李桂超 張新鳳　單位：河南鄭州中牟豫中路橋有限公司