簡述路基注漿加固技術

翟秀平

(山西省稷山公路管理段，山西稷山 043200)

1 工程概況

某城市大街綜合管溝樁號K7+300～K9+150，位于道路東側，管溝全長1 850 m。綜合管溝為單層結構，共兩個倉室，分別為給水管、中水管和熱力管管倉(標準斷面尺寸為4.9 m×4.0 m)，電力、電信管倉(標準斷面尺寸為 2.3 m ×4.0 m)。

本工程主要地質層分為素填土、黃土狀粉土、細砂層、中砂層，其中以細砂和中粗砂層為主。

地下結構物主要由綜合管溝、雨污水管網和地下通道構成。綜合管溝與雨污水同槽，結構物間凈空尺寸小，高差較大，結構物間土方回填難度大，壓實度不易達到設計標準。

考慮到道路工程施工工期緊，管溝基坑回填后路基與正常路基會產生不均勻沉降。因此對管溝回填區域采用注漿技術進行處理。

2 注漿加固的優勢

固化漿液沿路基軟弱層滲透并填充、固結、置換、膠結，整治地質病害，改良路基承載力性能，減少不均勻沉陷。

1)消除因路基軟弱造成的不均勻下沉，從根本上消除路基病害的發生。

2)經濟效益高。

3)不斷交、工期短、污染小、施工文明。

4)技術先進、工法成熟、效果可靠。

3 施工進度安排

6月20日～7月15日完成全部注漿工程。

4 路基注漿加固施工

4.1 路基加固原理

路基加固的主要目的是形成整體地基，通過加大土體強度來提高地基承載力，主要是減少土體的不均勻沉降。注漿加固是在土體中鉆孔，并使用注漿機具均勻地將固化漿液注入土體中，以填充、滲透和固結的方式，排除土體間隙中的水分和空氣，并占據其空間，使路基土體孔隙比減少，強度提高。

4.2 設計加固范圍、深度

本段注漿加固范圍為管溝回填區域，孔間距1.5 m，梅花形布置，孔深為2 m和4 m兩種。注漿順序先外后內，形成帷幕，隔行跳打，先排為主后排補注，以避免跑漿，冒漿。

4.3 勞動力組織、人員設備

現場負責人1人，專業隊長1人，負責全面施工質量和安全;技術人員4人(負責施工過程技術控制工作及對注漿過程的各項參數進行記錄)，試驗員1人，專職質檢工程師及安全工程師各1人。分5個鉆孔作業班及5個注漿作業班，其中，鉆孔司機40人，負責鉆機;注漿工人40人，負責制漿、注漿;司泵工10人，負責灰漿泵、水泵;供料工人5人，負責倒運水泥;電工2人，1人負責電源，另1人負責供電電路故障排除及維修;鉗工2人，負責設備保養，共計98人。

4.4 施工設備

施工設備見表1。

表1 施工設備一覽表

4.5 鉆孔及注漿

4.5.1 注漿主要材料

水泥采用P.O42.5袋裝水泥。根據檢驗評定標準，對進場水泥進行材料檢測，現場做好水泥的儲存與使用工作，防止水泥受潮結塊失效。水泥漿液水灰比為1∶(0.8～1)。

4.5.2 施工工藝

施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

4.5.3 主要工序施工方法

1)鉆機、注漿設備就位。根據測量放出的點位，就位鉆機，鉆機安放平穩，并調整垂直度與鉆機水平。同時制漿機、注漿機配套放置，注漿管線固定，不宜過長，控制在30 m～50 m，以防壓力損失。現場備好拌合用水及袋裝水泥、粉煤灰、砂、水玻璃等材料。

2)鉆孔施工工法。采用200型轉盤式鉆機旋轉鉆進，采用50 mm鉆頭，φ48普管進行護壁，采用干鉆法，嚴禁加水，否則路基受水浸泡，原結構遭到破壞，造成不必要的損失。

3)漿液配制。按事先選定水泥漿配比(1∶1)進行水泥漿的制拌。根據制漿機容量稱取定量水，注入制漿機內，然后根據水灰比稱取對應重量的水泥，開啟制漿機，邊攪拌邊加入水泥。攪拌時間大于3 min，漿液無明顯的沉淀即可，完后將水泥漿倒入儲漿桶。漿液在儲漿桶內要不停的人工攪拌，防止漿液沉淀離析。水泥漿制漿原料:合格的水、P.O42.5水泥。應先加水后加水泥及外加劑，拌和10 min～20 min，將漿液流入過濾篩進行兩次過濾，存放漿液池。

4)注入壓力。由于注漿壓力與土的重度，強度，初始應力，孔深，位置及注漿次序等因素有關，而這些因素又難以準確確定，所以本工程采用經驗數據，設計注漿壓力0.4 MPa。

5)終孔標準。采取壓力～流量雙控法控制注漿量:以在注漿壓力達到設計注漿壓力的情況下達到穩定為原則，穩定標準為5 min。當注漿壓力大于2倍設計注漿壓力且無法繼續注入漿液時可終孔。當個別孔注漿量異常偏大時應立即暫停注漿，弄清原因后再采取間歇注漿法繼續注漿。孔口反漿時采取間歇注漿的方法。

6)注漿結束封孔移機。注漿結束后，拔出套管，用水泥砂漿或C15混凝土封孔。清洗注漿泵、制漿機、儲漿桶，移機至下一孔位繼續施工。

7)注漿效果檢查。a.注漿前后，物探成果資料對比，檢查注漿效果。b.注漿前后，鉆孔注水試驗的單位長度吸水量對比，檢查注漿效果。注漿后單位長度吸水量應小于注漿前吸水量的3%～5%，且不存在明顯漏水現象。c.鉆孔檢查，檢查孔數為5%，根據取芯漿液充填情況直觀判斷注漿效果。

5 施工注意事項

1)施工前應測定管溝的具體位置。2)高壓線下工作，鉆探機具視安全情況對鉆架進行改裝。3)注漿孔應跳孔施鉆，不得全部鉆孔完成后再注漿，以免孔位串漿，增加難度及清孔工作量。注漿孔施工應自路基坡腳向線路中心的順序進行，先兩側后中間，保證注漿質量。4)注漿鉆孔孔位移動不宜超過0.5 m。5)注漿過程應加強地面觀測記錄。6)注漿全過程應做好技術資料和基礎數據記錄、整理、分析工作。7)注漿過程注意環境保護，及時清理漿液污染物。一般整理好場坪后，應在注漿場坪四周修好臨時排水設施。8)注漿結束后及時采用水泥砂漿或C15混凝土將注漿孔封填飽滿至孔口。

6 施工中易出現問題的處理

1)注漿過程中，發現冒漿、漏漿時，應根據具體情況采用表面封堵、添加速凝劑、低壓泵送、濃漿、限流、間歇注漿等方法進行處理。

2)注漿過程中發現串漿時，如串漿孔具備注漿條件，可以同時進行注漿，應一泵注一孔，否則應將串漿孔用塞塞住，等一孔注漿完成后，再進行其他孔檢查，然后再進行鉆孔和補充注漿。

3)注漿工作必須持續，若因故中斷可按以下原則進行處理:應及早恢復注漿，否則應立即沖洗鉆孔，而后恢復注漿，若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔而后注漿。a.恢復注漿時應使用同級水泥漿，若注漿率與中斷前相近，即可用中斷前同級水泥漿灌注;如注漿率與中斷前相比減少較少則應加濃漿液灌注;b.恢復注漿后，如注漿率比中斷前減少較多且在短時間內停止吸漿，應立即采取補救措施，可加大相鄰孔的注漿壓力或增加注漿孔。

7 施工質量控制及檢驗

1)應分期分批供應滿足設計要求的水泥和外加劑等材料，并及時檢查驗收，做好保管與發放使用工作。所用水泥及中砂等所有施工材料必須通過試驗師檢驗合格及通過監理工程師報檢合格之后，方可用于施工。

檢驗數量:同一產地、品種、規格的水泥和外加劑，每200 t為一批，當不足200 t時也按一批計。每批抽樣1組。

檢驗方法:檢查產品質量證明文件及抽樣檢查。

2)注漿前后，鉆孔注水試驗的單位長度吸水量對比，檢查注漿效果。注漿后單位長度吸水量應小于注漿前吸水量的3%～5%，且不存在明顯漏水現象。

8 安全措施

1)施工機械安全保證措施。操作人員必須執證上崗，進場設備必須進行安全和性能檢查，對機械操作人員要建立檔案，專人管理。

操作人員按照機械說明規定，必須執行工作前驗收制度和工作中注意觀察、工作后的檢查保養制度。

保持機械操作室整潔，禁止堆放易爆物品。不得酒后操作機械，機械不帶病運轉、超荷載工作。

2)施工現場安全用電措施。現場移動式電器設備使用橡皮絕緣電纜，橫過通道時穿管埋地敷設。

配電箱、開關箱使用標準電箱，電箱內開關電器必須完整無損，接線正確，電箱內設置漏電保護器，選用合理的額定漏電動作電流進行分級匹配。配電箱設總熔絲、分開關，動力和照明分別設置。金屬外殼電箱作接地或接零保護。開關箱與用電設備實行一機一閘保險。

3)施工現場其他安全措施。施工現場機械設備應聽從指揮，統一調配，進入施工現場人員必須佩戴安全帽。

9 文明施工

施工現場應做到文明施工，具體如下:

1)機械、機具、場地、材料規劃布置，做到井然有序。2)現場人員應穿工作服，不得穿拖鞋、赤腳、赤膊上工地。3)鉆出的土及廢料、廢碴應及時運走，統一棄至棄土場。4)現場產生的廢碴、廢水、廢油應集中統一處理，不得隨意排放污染環境。