在預防路基沉降時注漿加固技術具有良好的施工效果,形成復合地基是路基加固的主要目的,利用增強土體自身強度,最大限度提升路基承載力,進而起到減少土體壓縮變形、土體側向位移與降低路基沉降量的作用。其施工原理就是在高壓作用下將水泥等漿液均勻地注入地層中,漿液以滲透、擠密、填充等方式,擠走土體顆粒或巖土裂隙中的空氣和水分后,對其起到充實、填充的作用,在水泥漿液固結一段時間后,漿液將原來松散的土體顆粒膠結成為一個整體,形成一個高強度、低變形的新結構。由于路基土體具有極大的不均勻性,利用鉆孔將一定比例的漿液注入土層,這樣將大大改善土體結構層。將漿液注入到土體后可以充分填充土體附近的縫隙,確保其密度符合施工要求。還可以有效改善土層裂縫情況,進而提高整體土層承載力。
通常情況下,注漿設計主要包括鉆孔布置、注漿壓力、注漿范圍、注漿量、漿液配合比等施工工藝參數。同時,注漿設計應重視以下幾點內容,首先調查路況,為注漿設計提供詳實的原始資料,如地質情況、經濟條件等,確保注漿方案的準確性。其次,在注漿方案選擇中應嚴格遵循公路工程路基施工的具體要求進行選擇,并進行注漿試驗作業,進而對注漿技術參數、注漿施工方式進行確定。按照實際施工狀況,在施工過程中對設計方案及時進行補充、調整與修改。
根據沉降位置不同,路基沉降可以分為不同類型,如地基沉降和路堤本體沉降。遵循沉降出現的原因、順序不同,可以分為瞬時沉降、固結沉降及次固結沉降等。
(1)瞬時沉降就是指施加荷載后瞬時出現的沉降,當飽和土地基或沒有排出土中水,土體側向變形將出現沉降問題。通常情況下,在一維變形中土體很少出現瞬時沉降問題。在沉降總量中瞬時沉降占比例較大的情況為土體二維或三維變形。(2)固結沉降是目前路基沉降最常見的情況,也就是超靜孔隙水壓力越來越小,壓縮土體導致滲透固結沉降的產生,一般這種沉降也被叫做主固結沉降。伴隨時間延長,固結沉降也逐漸增加時間。(3)次固結沉降。超靜孔隙水壓力全部消失,其沉降產生原因為土粒表面結合水膜出現蠕變等情況。一般情況這種沉降都很小,并具有較長的時間,在沉降總量中比例較低,約為十分之一。基于此,在設計路基施工中,一般不考慮這種沉降問題,只對以上兩種沉降情況進行詳細計算與分析。目前導致路基本體出現沉降的主要因素就是,路基填料壓實、路堤邊坡側向變形等。
在路基沉降處理中,注漿技術作為其主要處理技術之一,其原材料選擇是否正確,對有效控制路基沉降量具有重要意義。在選用原材料時,應選用和易性較強、保水性較好的材料。并確保原材料對機械不能出現較大磨損情況,基于以上原則,路基沉降處理中通常都會選擇水泥、粉煤灰、早強劑及膨脹劑等作為施工原料。選用早強快凝水泥作為灌漿水泥,并遵循施工設計規范,抽樣檢測水泥的各項指標,確保其與一般硅酸鹽水泥的相關指標相符合。在選擇粉煤灰時,粉煤灰主要起到的作用就是主骨料,在施工中如摻入的粉煤灰質量不達標,將嚴重影響到壓漿的強度和效果。在用水量一致的情況下,粉煤灰可以對漿液的和易性進行有效改善,并起到強度提升的作用。瀝青路面壓漿作用就是對路基、面板中的空隙位置及西寧充分充填及擠密,基于此,必須在硬化后避免漿液出現收縮等情況,為此可以選用U型高效膨脹劑進行施工,確保膨脹情況在水泥混合料初凝時出現,進而實現漿液飽和的狀態。在進行壓漿作業時,必須對單車道進行封閉。如公路工程需要大面積整修,且其交通量較大的情況下,為防止事故產生,必須確保水泥混合漿液硬化提前符合設計強度要求。這樣可以對施工工期進行有效縮短,并進行早強劑的添加。
根據灌漿要求、路基地質情況等進行路基沉降注漿布孔施工,在布孔施工中必須將灌漿孔的作用充分發揮出來,在確保路基加固效果的同時,還要避免空白區的預留及漿液冒出現象的發生。
在施工前期,施工放樣作業必須遵循施工圖紙進行,隨后進行注漿孔鉆孔作業,確保其鉆孔質量符合施工要求后,應進行灌漿作業。灌漿作業必須在達到設計標準后停止。應清理干凈施工現場、對孔樁位置進行確定及進行放樣作業等。鉆孔施工中不能出現損壞原有路基的現象,確保孔徑符合施工要求,必要時,可以選用干鉆法進行,避免用水量的增加,以此加大路堤防護力度,避免路基被水浸泡,使其結構受到極大影響。降低經濟損失。在鉆孔過程中,要對其質量加以重視,如根據路基實際高度、填料情況進行鉆孔深度的確定,同時還可以為灌漿作業提供一定便利。
注漿技術是路基沉降處理的重要技術,其施工技術水平的高低將直接影響到路基沉降量的多少,進而對路基施工質量造成不同程度的影響。注漿施工中主要包括的內容有:注漿壓力、漿液濃度、注漿量及注漿順序等。在注漿作業中通常選用一般硅酸鹽水泥進行施工,其水灰比一般要控制在1∶1的范圍,如路基地質不同,其用水量也將產生極大的改變,在黏土路基中,其密度較高,則必須增加用水量,這樣可以確保漿液更好地填充黏性地基。選用計量系統進行水泥與水的運送,確保混合料能夠在攪拌器內得到充分拌和。按照施工路段路基的地質情況,并與單孔注漿量進行充分結合,進行注漿壓力的科學選用,并一次性將注漿管安置在設計深度,遵循由下向上的順序進行施工。當注漿壓力過小時,在設計范圍內漿液射流無法達到施工要求時,將縮短其擴散半徑,造成空白區的出現。當注漿壓力超出施工規定時,將對路基結構造成極大損害,如將路面抬升或沖壞邊坡等。
對路基沉降位置強度的檢測,每天任意進行灰漿試塊(3塊)的制作,進行一周試塊作業,確保其抗壓強度在3Mpa以上,確保其質量符合相關施工規范。檢測路基彎沉差,完成壓漿補強作業3日后,必須對瀝青面層板接縫位置的彎沉差進行檢測。在完成注漿作業一周后,要進行質量檢測,在總注漿孔中要檢測的數量不能低于總量的2%到5%。通過對一個位置的注漿點進行路面彎沉情況的先后檢測,對其彎沉變化情況進行分析、研究、得出結論,以此確保其注漿效果(0.5毫米以下)符合施工要求。
綜上所述,隨著我國公路工程事業發展速度的不斷提升,路基沉降問題得到了有效處理。注漿技術作為路基沉降處理的主要技術之一,其施工技術水平地高低將直接影響到工程施工的整體質量。為對路基沉降量進行有效控制,施工企業必須重視注漿技術的應用,規范施工工藝,嚴格按照施工要求進行有效施工,只有這樣才能提高公路工程的整體質量,實現其經濟效益。
[1]劉建軍.淺談灌漿加固技術在公路路基沉陷處理中的應用[J].黑龍江交通科技,2011(06).