路基沉降深層灌漿加固施工技術

劉浩龍 周 華

1.湖南湘新水務投資有限公司，湖南長沙 410013；2.湖南省沙坪建設有限公司，湖南長沙 410008

傳統道路沉降加固工法只局限性的加固沉降表層，把沉降、裂縫、空鼓周邊結構破除重新填筑，此方法治標不治本，未從沉降源頭治理，在短期內很可能出現二次沉降，導致道路維修工作不斷，維修成本提高，影響交通。本技術采用針對性較強的灌漿加固法，對深層軟弱土進行的加固，從根本解決路基沉降引起的質量缺陷。長時效杜絕二次沉降導致路面質量缺陷帶來的反復維修工作，減少維修費用，對交通影響小，具有較好的經濟效益與社會效益。

適用于加固處理深層土體因地下水侵蝕導致地基沉降引起的路面質量缺陷。

1 工藝原理

道路路基受地下水常年侵蝕影響，形成軟弱、淤泥層；流動的地下水還可能出現流沙管涌能現象，水土流失導致空洞出現等質量隱患。在受軟基影響的道路引起路面結構的破壞，影響正常使用。本技術在處理此類地基沉降問題上，最根本的解決方法是對道路基底存在的軟弱層進行加固，從而大大提高地基承載力，減少地基的沉降和不均勻沉降，降低二次沉降的可能性。

2 工藝流程

施工準備→方案選擇→方案設計→試驗段測試方案→實測數據、確定標準→鉆孔→灌漿→檢驗。

3 操作要點

3.1 施工準備

核對新建道路時的地質勘探報告，確定路基底的巖層情況。查看道路施工過程記錄，確定路堤填筑時每層土體土質情況。

3.2 方案選擇

在制定灌漿加固方案時需要注意的是灌漿方法和灌漿材料的選擇，為了保證灌漿加固方案的合理性、可行性，應綜合考慮工程性質、灌漿目的（提高路基承載力）、地質條件（土層的性質及類型等）等因素。

3.3 方案設計

路基灌漿設計的內容主要涉及以下幾點：

（1） 確定施工范圍，包括灌漿的長度、寬度和深度；

（2）合理確定漿液種類及其配制比，以確保漿液在設計壓力下能夠到達有效的擴散距離；

（3） 結合工程性質、漿液影響半徑等，確定鉆孔布置作業中所需的排距、孔距、孔數和排數等；

（4） 確定最大灌漿壓力值；

（5）工程實踐中常采用的灌漿工藝包括滲入性灌漿工藝和劈裂灌漿工藝，前者較后者對可灌性要求更嚴格；

（6） 根據灌漿土層的滲透性、孔隙尺寸、漿液的流變性、土層體積等確定漿液的凝固時間；

（7） 在設計方案中根據具體的工程性質、灌漿目的（提高路基承載力）、地質條件（土層的性質及類型等）明確灌漿標準；

（8） 采用相關技術手段對完成灌漿施工的工程進行現場檢測，以保證工程的灌漿效果；

（9） 當孔位布置為單排孔時，灌漿后漿液呈球形的方式擴散；當單排孔難以滿足設計厚度的要求時，則需將孔位布置為多排孔。這種孔位布置方式設計的基本原則為：充分發揮灌漿孔的潛力，以獲取最大的灌漿體厚度；

（10） 在灌漿試驗的過程中，通常采用逐步提高壓力的方法來獲取注漿壓力和注漿量的關系曲線，從曲線圖中可以看出，當注漿壓力上升至一定數值時，注漿量也會隨之增加，這種情況下說明孔隙的尺寸在擴大，或者地層結構發生破壞，此時可將這一數值作為判斷灌漿壓力是否在允許值范圍內的依據。若工程施工現場不具備灌漿試驗條件的話，可采用理論公式或經驗數值來確定容許灌漿壓力值，再根據灌漿施工的具體情況對這一數值進行調整。

3.4 試驗數據調整和改善

在灌漿作業完成后，有必要開展室內灌漿試驗和現場灌漿試驗工作，對于較為重要的工程來說，同時開展這兩種試驗工作來確定灌漿技術參數和灌漿施工工藝。在灌漿試驗完成后，結合試驗結果對原設計方案進行調整，總結有效的灌漿加固施工經驗，以確保灌漿效果。

3.5 鉆孔

在灌漿加固項目施工中，通常采用膨潤土漿等優質泥漿進行護壁；鉆孔直徑為7～11cm，將鉆孔直徑的偏差控制在1%范圍內；若一些工程施工中對灌漿孔的設計提出了角度需求，應預先調節鉆桿角度，且鉆孔設備需利用足夠的錨栓進行加固。

3.6 插入袖閥管

通常將袖閥管設置鉆孔的中心，以確保套殼料的厚度滿足施工要求。

3.7 澆筑套殼料

在澆筑套殼料的過程中，應驗方孔內泥漿混入套殼料中。

3.8 灌漿

待套殼料具有一定強度后，采用KBY—50/12型注漿泵進行注漿作業，將帶有止漿塞的注漿花管同注漿芯管連接后下入注漿管內，芯管口與輸漿管相接，通過提升芯管由下至上進行分段注漿。

3.9 灌漿檢驗

灌漿質量是指灌漿施工能否按照相關施工規范進行，比如灌漿材料的規格和使用性能、漿液的配比、鉆孔角度和灌漿壓力等均應滿足施工要求，以保證灌漿加固施工質量；灌漿效果是指在灌漿加固作業完成后，利用相關檢測手段對地基土的物理力學性質進行檢驗，這一參數指標所提高的程度即是灌漿效果。由上述分析可知，灌漿效果和灌漿質量是兩個不同的概念，且灌漿質量高并不能說明灌漿效果好。

3.10 工藝小結

當灌漿壓力達到較高的值時，灌漿出現冒漿、串漿的可能性較??；為了提高鉆孔效率，可將鉆孔和灌漿作業分開進行；可結合工程實際需要對任何一個灌漿段進行重復灌漿。

4 質量控制

（1）施工現場配備比重計，以將漿液的比重控制在合理范圍內；

（2）在攪拌灰漿時，應注意攪拌速率和攪拌時間的控制，并在二次攪拌時對其進行過濾處理；

（3）注漿過程中應對漿液進行連續攪動，確保水泥質量；

（4）嚴格按照注漿配合比配制漿液；

（5）灌漿作業中，還應對建筑物進行監測，并根據監測信息對注漿進行調控；各灌漿段的注漿量應滿足施工要求；安排專業人員對注漿壓力進行控制，若在控制過程中出現壓力上升或漿液溢出等情況，應及時停止注漿；

（6）在灌漿作業中，若出現注漿壓力長時間不上升的情況，這是由于地層吸漿量引起的，可通過調整漿液配比的方式來緩解這一問題，縮短漿液的膠凝時間，以確保注漿效果；若發生串漿問題，若該問題發生的頻率較低，可采用關閉串漿孔繼續注漿的方式；若串漿發生的頻率較高，可通過加大鉆孔與注漿孔間隔的方式，減少串漿現象的發生。若漏漿問題較嚴重，可采取的封堵措施包括間歇注漿技術、調整漿液配比、關閉該漏漿孔繼續注漿等。

5 安全措施

（1）所有機械操作人員、施工人員等均應持證上崗，并對機械操作人員建立檔案，實行專人管理；

（2）在灌漿加固施工前，操作人員應嚴格按照機械說明規定對機械設備進行檢驗，并在施工結束后，嚴格執行鉆孔機械的保養制度；

（3）保證機械操作室的整潔干凈，不允許在這一空間內放置易燃易爆等物品；

（4）不允許機械設備帶病運轉、高負荷運轉；

（5）配電箱和開關箱等使用標準電箱內開關電器需保證不受損壞，接線正確；電箱內設置漏電保護器；配電箱內設置分開關和總熔絲；金屬外殼電箱操作接地或接零保護，開關箱與用電設備實行一機一閘保險。

6 結語

深層道路注漿加固短期經濟效益不明顯，但對于長遠考慮，本技術從源頭杜絕了地基再沉降、行車舒適度大大提高、減少了反復維修次數、避免了多次阻擾交通、減少擾民，社會效益明顯。

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