摘 要:高速公路的建設情況可以反映一個國家和地區的交通發達程度、乃至經濟發展的整體水平。近年來,隨著我國經濟的迅速發展,公路和建筑也得到很快的建設,但是其中也伴隨著各種質量和技術原因造成的事故發生,路基沉降是影響高速公路質量的常見問題,經過多次實踐證明,解決路基沉降問題最安全有效的方法是對高速公路路基壓密注漿加固。
關鍵詞:高速公路;路基沉降;質量檢測;注漿加固
目前,我國高速公路已進入飛速發展時期,但是由各種質量原因造成的事故發生,已成為廣大人民群眾的重大安全隱患,我們的建設者應擔當起捍衛公路質量,減少事故發生的職責。要采取更經濟,安全有效地方法加固地基。而注漿加固技術迄今為止已有200多年的歷史,已在國內外得到廣泛運用。通過加固后對路基各方面的檢測表明,這項技術已達到切實可行的目的。
1 路基沉降的因素及危害
1.1 路基沉降的影響因素
1.1.1 壓力沉降。路堤填料是由散體材料填筑而成,而這種自重產生一定的壓密下沉是很常見的沉幅度的大小取決于填料和施工的質量。
1.1.2 荷載作用下發生的累積變形
1.1.3 地基的壓力沉降。地基軟土中的水和氣體從孔隙中被擠出,土粒在外力作用下從新排列組合,形成新的結構,發生壓密沉降。
1.2 路基沉降的危害
(1)影響行車速度;(2)影響行車安全;(3)導致交通的不便利;(4)影響車輛運營費用;(5)影響公路養護費用及使用壽命。
2 注漿加固
2.1 注漿加固的含義
壓密注漿是用液壓、氣壓或電化學原理通過注漿管把漿液均勻地注入土層中,填充,滲透和擠密驅走土顆粒間的水分和氣體,并填充硬化后將土顆粒凝聚成一個整體,從而形成一個強度大,壓縮性低,抗滲性高,穩定性良好的新土地。從而使地基得到加固,防止和減少滲透和不均勻的沉降,同時提高了軟土地基的承載力。
2.2 注漿加固的優點
(1)施工設備簡單;(2)規模小、投資少;(3)占地面積小,對交通影響?。唬?)工期短、見效快;(5)施工對環境影響??;(6)對場地要求不高;(7)加固程度可深可淺,易于控制;(8)加固后的效果顯著,耐受力增強。
2.3 注漿工藝
2.3.1 施工順序。(1)定孔位,要求精準,醒目,孔位偏差不大于5cm;(2)造孔;(3)埋設孔口管;(4)下注漿管;(5)漿液制備及注漿;(6)提管注漿,注漿完畢將注漿管上提1cm,進行下一段注漿;(7)拔管,封孔并沖洗管道。
2.3.2 施工參數。(1)注漿孔距1cm梅花形布置,注漿是先外周后內部,間隔跳孔施工;(2)注漿壓力在0.1MPa~0.2MPa范圍之內;(3)注漿流量:7L/min~40L/min;(4)施工時漿體必須充分攪拌均勻。
2.3.3 施工質量控制。(1)質量控制依據《建筑地基處理規范》(JGJ79-91),《地基處理手冊》,《既有建筑地基基礎加固技術規范》JGH123-2000,及相關技術規程;(2)施工過程中施工單位應如實填寫《壓密注漿檢驗表》,監理隨時檢查施工記錄及現場施工的有關施工參數;(3)注漿管埋置深度應得到現場監理的確認及許可;(4)水、水泥、粉煤灰之比為1:1.25:0.375,攪拌均勻;(5)施工前對施工人員進行嚴密培訓,提高工人的技術。確保施工質量。施工時應穿戴整齊。保證施工安全。
2.3.4 注漿結束標準。在設計壓力下不吸漿或吸漿量小于0.4L/min時,持續5~10min,即可視為注漿結束。在未達到設計壓力的情況下,邊坡冒漿開裂、路肩瀝青路面隆起等也可視為注漿結束。
2.4 注漿加固技術的在各個地區高速公路的廣泛運用
最早的注漿法是在法國人與1802年首次用沖擊泵注入粘土和石灰加固港口砌筑墻。目前,注漿加固技術已在國內外的到廣泛應用,已成為一種重要的地基處理技術,如唐津高速公路,濟南繞城高速公路,青紅高速公路等等這些高速公路路出現的路基沉降問題已通過注漿加固技術得以解決。當然在美國、日本、法國和臺灣等地已有一些實際應用,在應用中積累了比較多的經驗,它的主要應用方面有:(1)控制城市地下軟土層中隧道掘進過程中引起的沉降;(2)抬高已沉降的建筑物和糾偏已傾斜的建(構)筑物;(3)掰密和加固松軟的土體控制基礎沉降;(4)在土體中形成柱狀注漿體(樁體)與周圍土體形成復合地基,提高地基承載力,減少基礎沉降;(5)減少砂土液化。
2.5 路面彎沉實驗驗證壓密注漿效果
國內外普遍采用回彈彎沉值來表示路基路面的承載能力,回彈彎沉值越大,承載能力越小,反之則越大。通常所說的回彈彎沉值是指標準后軸載雙輪組輪隙中心處的最大回彈彎沉值。在路表測試的回彈彎沉值可以反映路基、路面的綜合承載能力?;貜棌澇林翟谖覈褟V泛使用且有很多的經驗及研究成果,不僅用于路面結構的設計中,施工控制及施工驗收中(竣工驗收彎沉值);同時還用在舊路補強設計中,是公路工程的一個基本參數,所以正確測試具有重要的意義
2.6 壓密注漿加固效果及評價
壓密注漿法通過壓力使漿泡的半徑增大,同時漿液總是擠向地基中的薄弱區,從而使土體的變形性質均一化。 對地基的加固效果顯著,通過對多地區高速公路路基修復的調查表明:注漿加固技術占用場地小,可以在狹隘的場地進行施工;不污染環境,沒有噪音,采用坍落度較小的漿材,減小了對土體的劈裂作用,使注漿影響范圍得到一定程度的控制,道路路基填土孔隙比降低,而道路承載能力明顯提高。注漿施工范圍內的填土受到填充、擠密和置換,可見大量團塊狀結石,都明顯達到預期加固處理效果。
3 結語
注漿技術加固填土地基,技術上可行,設備簡單,操作面小,結石率高,結石體強度強,地基承載力和穩定性將得到較大的提高。實踐表明,注漿工程的機動性特別高,必須注重注漿工藝和注漿技巧,及質量檢測。注漿加固技術在解決高速公路路基沉降問題中達到其實可行的效果。它目前是較好的淺層地基處理方法,既適用于新建道路的路基處理,也適合對產生病害的舊路路基進行補救。得到廣泛運用和推廣。
參考文獻
[1] 曹修云,李法東.壓密注漿處理高填路基的應用探討[J].華東公路, 2001(06).
[2] 羅斌.雷達在路基路面異常體病害探測中的應用[J].公路工程,2007 (06).
[3] 張金清,梁青.軟弱夾層瑞雷面波頻散曲線特征[J].工程地球物理學報,2005(03).
[4] 張朝清,劉炤偉.高速公路路基壓密注漿加固效果研究[J].天津建設科技,2010(04).
作者簡介:范珉(1981.10- ),男,貴州遵義人,本科,貴州橋梁建設集團有限責任公司,工程師。