淺談DCG工法在平鐘高速路基沉陷處理工程的應用

馬乃富

（廣西交通投資集團柳州高速公路運營有限公司賀州分公司，廣西 鐘山 542600）

1 概況

平鐘高速公路為瀝青路面，路面結構為：4 cmAK－13＋6 cmAC－20＋6 cmAC－25＋0.6 cm稀漿封層＋20 cm水泥穩定碎石上基層＋20 cm水泥穩定碎石下基層＋20 cm水泥穩定碎石底基層。該路已建成通車3年，由于各種原因，近來發現多處路段出現路面沉陷，行車跳車病害，拉線沉陷量達到5 cm～13.5 cm。在此僅以K164＋720～K164＋740左幅具體處理情況，淺談DCG工法在平鐘高速路基沉陷處理工程加固沉陷部位路基，并直接抬升調平瀝青路面的應用。該處填方高度8 m～9 m，填土為含礫低液限粘土，臨近河道，20 m拉線最大沉陷量達135 mm，且硬路肩出現一條長20 m、寬15 mm的縱向裂縫，路基整體向外滑移沉陷。

2 DCG工法的原理與特點

2.1 DCG工法的原理

加固地基和抬升調平凹陷鋪面的化學灌漿方法，是鄧敬森先生發明的，可以簡稱為“打針法”。主要原理可以概括為：配制好的漿液藉用特制的雙液灌漿系統送到需加固的巖土層中，漿液先是填充土體裂隙（并不進入顆粒之間）并迅速初凝，裂隙被“堵塞”后，灌漿壓力即自行上升，使土體產生“液壓開裂”，漿液沿裂面進入并迅速初凝，入漿通道也被“堵塞”，于是又產生新的劈裂面，周而復始的灌入大量漿液。在灌漿的過程中軟弱土體不斷被壓實，當達到一定密實度后，土體體積不能再縮小，迫使上層土體上升。這種漿液就像被打入土體水平層面的“楔子”一樣，使地層產生密實和上抬作用，通過上抬土體來抬升履蓋于上的構筑物。

2.2 DCG工法的特點

（1）壓力低：通常使用0.2 MPa～2.0 MPa灌漿壓力即可使巖土體充分進漿。

（2）費用低：通過控制漿液凝固時間來控制漿液的擴散半徑，最大限度減少漿液跑失，避免浪費，既能有效地保證工程質量又能降低工程費用。

（3）強度高：漿體7 d抗壓強度可達到20 MPa以上。

（4）效果好：漿液在干燥土層或水中照樣迅速固結，漿液固結率為100 %，固結過程中幾乎不析水，從而避免了一般漿液結石率低、析水軟化路基的不良后果；漿液在土層中同時發生“劈裂”和“壓密”兩種形式的作用，加固效果比普通水泥灌漿更加顯著。

3 主要施工設備

小型路面取芯鉆機、地質鉆機、灌漿泵、攪拌機組、發電機組、灌漿管、自制拔管器及其他配套工具設施。

4 材料、配合比及技術指標

材料：水、P.C32.5水泥、DCG－979、MX2000＋MX2001復配劑。

配合比：水∶水泥∶DCG－979∶MX2000＋MX2001復配劑＝075∶1∶0.2～0.35∶0.006。

技術指標見表1。

表1 技術指標

5 施工工藝及其主要參數

DCG工法施工工藝流程圖，見圖1。

圖1 DCG工法施工流和圖

5.1 布孔

根據加固調平要求和現場情況進行孔位放樣，共設置A、B、C、D四排，其中D排位于邊坡上，孔距為3 m～4 m，排距3 m，呈梅花狀布孔，孔深6.0 m～9.3 m，見圖2。

引孔時，首先用小型路面取芯鉆機鉆穿底基層即可，跟著是鉆深層孔，方法有兩種：

（1）無水打管取土方法：即鉆穿基層后，直接將灌漿管打進土中，以便增強灌漿管與土體的緊密性，避免灌漿時從灌漿管側面冒漿。該法簡單直接，但是由于深度大，灌漿管只能分段打進去，再焊接另一段，速度比較慢。

（2）地質鉆機干鉆法：注意避免采用地質鉆機水鉆造孔對路基的浸泡軟化和擾動，鉆孔孔徑宜為灌漿管徑的2倍～4倍。鉆孔后，將灌漿管固定于鉆位中心位置，再在鉆孔底部 1/2范圍回填細度模數較大的中砂或粗砂，上部1/2范圍回填細粒土，邊回填邊搗實。引孔時，宜灌一次漿后再鉆相鄰的孔，以免漿體串孔，從 相鄰孔冒漿，難以達到相應的灌漿壓力，影響加固效果。

圖2 平鐘高速路基沉陷處理工程圖

5.2 記錄與觀測

A、B、C排各拉一條縱向基準控制線，記錄病害，測量路面沉陷量，記錄灌漿孔深，記錄灌漿量。若觀測不準確，可能造成達不到調平路面的目的，或過度抬升造成隆起，形成新的路面病害。

5.3 灌漿

灌漿前，必須用高壓水進行灌漿管內通管，清除管內泥土或雜物。安裝灌漿管的同時應安裝止漿塞，避免漿液進入熱拌瀝青層。

漿體配制：水泥、MX2000＋MX2001復配劑宜與水共同攪拌，經0.15 mm篩網后再進入灌漿泵；由于化學漿體凝結時間很快，宜用另外一組灌漿泵將DCG－979與水泥漿在灌漿管口處混合，通過壓力控制DCG－979用量，故灌漿前必須進行壓力與流量關系的標定。

灌漿一般按沉陷量大到沉陷量小的孔位，跳孔（防止漿體串孔），并結合避免相鄰孔位沉陷量差的情況綜合考慮灌漿的順序，該處主要的順序為：A、B排→D排→C排。每個灌漿孔應分多次灌漿，避免單次灌漿抬升量過大造成新的路面起伏病害和漿液“跑”得太遠而造成浪費。灌漿的同時，用自制拔管器將灌漿管緩慢提升，提升速度應根據預計灌漿次數、灌漿量、灌漿時間和抬升量等因素綜合考慮，并應保證灌漿壓力維持正常水平，灌漿壓力宜保持1.0 MPa～2.0 MPa。

結束灌漿判斷：根據灌漿壓力（≥2.0 MPa）、進漿速率（≤5 L/m in）、單孔抬升量（≤5 cm）及路面平整度等綜合因素判定結束單孔灌漿。進漿速率≤5 L/m in時，說明土體已經密實。

灌漿全部完畢后，待漿體達到設計強度，用坑洞靈等材料修補瀝青面層的孔洞。

5.4 質量控制標準

質量控制標準：施工范圍內路面平整度達到20 m拉線，線與路面的最大間隙≤15 mm，漿體7 d抗壓強度≥20 MPa。

經結合邊坡樹根樁和路面裂縫修補等處理，K164＋720－K164＋740左幅路面平整度達到20 m拉線，線與路面的最大間隙為8 mm，漿體7 d抗壓強度均大于20 MPa，無新增病害，各引孔及灌漿量情況見圖2。

經DCG工法處理的其他路段均成功抬升調平路面，從運營情況看，效果良好。

6 結束語

我們在處理瀝青路面沉陷時，大多是進行路面罩面或加固路基后再路面罩面，往往是處理不徹底，不久后還是發生沉陷，或罩面影響瀝青路面的美觀，總有不滿意之處。DCG工法在平鐘高速路基沉陷處理工程的成功應用，解決了以往處理方法的不足之處，這當然也要求路面結構沒有嚴重破壞，否則需要結合其他的處理方法進行處理。

1 《建筑地基處理技術規范》（JGJ79－2002）