劉永成
(甘肅科地工程咨詢有限責任公司)
注漿加固技術在高等級公路路面補強設計中的應用分析
劉永成
(甘肅科地工程咨詢有限責任公司)
伴隨著我國社會經濟水平的不斷增加,我國公路工程已經是得到了飛速的發展,然而在公路工程路面補強設計的過程中,依然是需要引起足夠的關注。在本文當中主要是針對了加固技術在高等級公路路面補強設計過程中的應用做出了全面的分析,并且在這個基礎之上提出了本文當中的一些內容,希望能夠給與同行業人員提供一定的參考。
注漿;加固技術;路面補強;設計
針對于注漿加固技術來說,主要是在最近幾年來所興起的一種技術,在工地地基加固的過程中已經是得到了十分廣泛的應用,針對于道路工程來說,通過對注漿技術進行應用主要是對其路基以及地基進行加加固,然而在路面結構補強的過程中則是很少進行使用。針對于交通量加大的公路來說,在進行結構補強的時候將會遇到一些無法實現以及長時間封堵的問題,因此通過采取注漿技術具有著施工快以及交通影響小等特點。
某高速公路主要是為六車道,在2003年的時候開始建設,在2006年的時候通車,在通車半年之后該路面出現了隆起以及結構強度出現大幅度的衰變等,為了能夠對道路的服務水平進行改善,在2006年底的時候進行整治,通過加上一層改性瀝青,該路面結構強度已經是得到了一定程度的恢復。然而在2008年的時候,該路段的結構有關病害又一次顯現出來,主要是為龜裂以及車轍等,因此必須要針對該路段的結構進行補強。
2.1 原路段的結構情況分析
該路段的原設計路面結構主要是如下所示:改性瀝青Sup-13 4cm,A級瀝青Sup-19 5cm,A級瀝青Sup-19 6cm,石灰粉的煤灰三渣45cm。在對路面進行整治之后加上一層4cm后的改性瀝青,其現場的勘探表面可以知道,每個結構層的厚度以及設計基本上為已知,厚度能夠達到20cm左右。
2.2 關于路面的病害以及原因分析
(1)裂縫,針對于裂縫來說,主要是表現在了反射裂縫以及沉降裂縫等,針對于沉降裂縫來說要比反射裂縫寬,主要是因為強度存在著不足,在進行車輛荷載的作用下會導致結構出現下沉所導致裂縫出現。然而針對于反射裂縫來說,主要是現階段較為廣泛的一種路面病害,針對于這種病害來說,主要是因為半剛性基層在水分損失以及溫度的變化過程中出現的收縮裂縫,對于這些裂縫來說,將會在外荷載的作用之下反射到瀝青層面當中。
(2)沉陷。針對于沉陷來說主要是現階段公路所出現的一種常見病害,這種病害主要是因為基層或者是路基的強度不足所導致出現,直接的對行車的舒適性帶來影響。
(3)車轍,這種病害主要是因為后期加罩的混合料存在著平面交差,層間的粘結沒有得到較好的出現,針對于所出現車轍病害過程中,路面將會普遍的存在著泛油情況,在進行降雨之后其積水將會導致行車出現水漂,導致行車安全受到影響。
2.3 關于鉆探的調查分析
為了能夠更加進一步的了解路面的情況,針對于該路段做出了鉆探的調查,主要是如下所示:①路面的結構層厚度基本上和原來的設計相同,瀝青層的厚度主要是為20cm,然而三渣層的厚度則是在45cm左右。②基層以及石灰等并沒有得到充分的固結成型,在進行取樣很難并且成形取出,與此同時固結度將會從上到下變差,導致出現松散的問題。③土路基主要是由素土進行填筑,然而下路床和上路床填土沒有采取無機固化的處理,所存在著的含水量主要是為25%左右。
2.4 關于路面的結構問題分析
①路面的半剛性基層并沒有得到充分的固結成型,已經是嚴重的對其自身結構的穩定性以及強度帶來影響。②路基存在著處理不足,根據相關實驗可以知道,該地區的含水量較高,能夠用以直接的作為路基填料來進行應用,同時要達道路及的壓實標準較大,特別是上路床以及下路床,應該要加入石灰以及水泥等材料來對其進行處理。
3.1 關于路面加罩的厚度以及設計彎沉值分析
主要是擬定加鋪12cm厚度的雙層改性瀝青路面結構,其總體厚度主要是為31cm,已經是超過了30cm,規范大當中指出,柔性結構層在大于30cm的時候,那么路面的結構系數Ab主要是為1.6,所以,加罩補強的設計彎沉值主要是為0.373mm。
3.2 關于補強的設計方案分析
(1)原來路面彎沉小于0.45mm,原來道路的瀝青層較為完整,主要是把路表面拉毛之后撒布改性乳瀝青黏層之后,對其加鋪了8cm的改性瀝青,要是原來道路瀝青層較為松散,那么應該要講松散層進行拋除之后進行加鋪瀝青,最后在對其進行補強處理。
(2)原來路面的彎沉要是大于0.45mm,那么需要進行路基注漿的處理,從而使其能夠將原來彎矩沉達到0.45mm,原來道路的瀝青面較為完整,從而將路面拉毛之后鋪一層改性乳化瀝青黏層,要是原來道路較為松散,那么應該要將松散層拋除之后加鋪瀝青。
3.3 關于路面的結構驗算分析
在進行注漿處理之后,原來的路面頂彎沉主要是根據0.45mm作為其控制值,那么原路當量回彈量主要是為364.5MPa,在進行加鋪12cm的雙層改性瀝青之后,路面頂的LS主要是為0.308mm,已經是小于0.373mm的設計彎沉,與此同時加鋪層層底彎拉應力全都滿足要求。
4.1 關于注漿加固的方案分析
對于路基以及路面基層當中所存在著的問題,主要是采取土路基以及路面基層同時進行加固的方法,能夠全面的提高強度以及穩定性。因此針對于路面基層的加固來說,注漿的深度必須要能夠穿透墊層,從而使其能夠達到墊層地面之下10cm,然而針對于土路基的加固分析,應該要能夠滿足路基工作區域的深度,然而在考慮到注漿時候漿液的擴散,路基的注漿加固深度必須要能夠控制在現狀路面標高之下的1.9m。
4.2 關于注漿加固的施工技術分析
(1)材料的要求。地聚合物的注漿混合料進行拌制的過程中,要保證pH值小于6.5。地聚何物的注漿混合強度以及地聚合物的注漿混合強度必須要能夠滿足相關的要求。
(2)施工工藝的要求:①應該要根據設計的要求來進行布控,孔在進行布置之后應該要留下釋放孔,四個注漿孔適宜設置一個釋放孔,在適當的時候也可以利用相鄰的注漿孔作為其釋放孔。②便是孔位應該要保持垂直,并且要能夠達到設計規定的深度,要是存在著異常,那么必須要及時的采取先關的補救措施。
針對于注漿加固的技術來說,在應用的效果方面受到了原道路的狀態以及土基和材料等方面的而影響,因此必須要對其進行系統的分析以及合理的設計才能夠保證效果,與此同時針對于注漿加固技術在高等級公路修復當中的應用,依然是需要不斷的進行研究優化,并且在實際工作過程中對經驗進行總結,才能夠更好的保證公路工程的整體效果。
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U416.2
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1004-7344(2016)10-0165-02
2016-3-15