注漿技術在高速公路路基病害處理中的運用

梁 軍

（陜西建工機械施工集團有限公司，陜西 西安 710032）

公路工程作為我國交通領域的重要組成部分，其在長時間運營之后路基縱向有可能出現裂縫與沉陷等諸多問題，阻礙路面運輸的正常進行。地基是建筑的基礎，如果地基穩定性差，將會降低公路質量，威脅到行車安全。如一些路面因為長時間使用，出現了淤泥堆積、鋼渣重新排列等現象，引發了路基病害。對于這些質量問題，建議采用注漿技術加固與修復路面，以提高路基穩定性，保證公路運輸的正常進行。

1 注漿技術

注漿技術在應用中主要是通過注漿設備灌注漿液，填充公路路基孔隙、孔洞，增加路基的強度，提高公路的緊密性與可靠性，杜絕路基沉降等質量問題。采用注漿技術處理高速公路路基病害，基本原理是提高路基土體的密度、鞏固性，使路基更加穩定，達到提高路基承載力與質量，延長使用期限的效果[1]。注漿技術在實際使用中操作流程比較簡單，具有作業成本低、施工效率高的優勢，憑借這些優點在高速公路工程中得到了普遍應用。

常用的注漿技術有滲透注漿、壓密注漿、劈裂注漿三種：第一，滲透注漿工藝。在保證原路基土體的同時，在土體孔洞中注入漿液，憑借漿液具有的壓力將障礙物形成的屏障沖破，排出土體內部水分，擠壓、填充土體空隙，使漿液進入土體內部之后，能通過與顆粒相互融合，加強土體防滲透性。第二，壓密注漿工藝。這種注漿工藝具有高強壓力的優勢，將濃度比較高的粘稠漿液注入土體內，隨后漿液開始向土體的四周流動，有擠壓土體的效果，同時也因為緊密度得到提升而增加土體原本的承受力。其中需要注意的是，漿液與土體無法通過滲透而混合，所以這一工藝不能在透水性能差、含水量高的軟土體注漿中應用。第三，劈裂注漿工藝。劈裂注漿工藝是將水泥或化學漿液等注入土層，以改善土層性質。在注漿過程中，注漿管出口的漿液對四周地層施加了附加壓應力，使土體發生剪切裂縫，漿液則沿著裂縫從土體強度低的地方向強度高的地方劈裂，劈入土體中的漿體便形成了加固土體的網絡或骨架[2]。這一措施可以提高土體穩定性，適合滲透功能差的土體注漿。

2 高速公路路基病害處理中注漿技術的注意要點

2.1 分析注漿加固機理

注漿加固的機理是采用注漿管注入凝固化漿液，使其進入到巖土體內部，利用氣體填充與擠密等方法擠出體層內水分。當注漿硬化之后，巖土會在膠結作用下形成新的土體，強度、壓縮性低、抗滲透性能與原土體相比更加穩定，這在公路基底加固與病害處理中屬于必不可少的舉措。

2.2 制定加固處理方案

針對公路工程施工而言，靜壓注漿是注漿技術的一種，也是病害處理的有效舉措。靜壓注漿工藝是在孔內插入鋼筋，并且在微型樁群內完成注漿，為填方路基、結構物空隙填充作業提供方便，同時也將填方路基的穩定性與密實度提高，避免地下水侵蝕路基與滲透破壞問題。使用靜壓注漿工藝，需要發揮水泥漿液、填土兩者之間的相互作用，以此獲得水泥土，有利于提高路基土體力學性、路基漿液粘性，從而達到穩定路基的效果。

2.3 注漿技術參數設置

高速公路工程中的路基施工非常關鍵，壓實度是施工環節必須注意的問題。因此，施工人員采用注漿技術進行加固作業時，注入漿液這一項操作要適當加大漿體流動度，擴大漿液擴散半徑，使土層內部漿液分布更加均勻。如果單孔注漿量數量較多，這時可以結合實際情況增加3%水玻璃，起到控制漿體泌水率（泌水率含量以10%為宜）的作用。施工期間注漿壓力的控制要遵循不破壞地層結構這一項原則，盡量減少對底層結構的破壞，以提高路基穩定性，規避路基病害。因此，調整注漿壓力時，注漿材料28d 抗壓強度必須大于5MPa。另外，工作人員要針對注漿壓力影響因素總結解決方案，重點包括加固土體厚度、漿液黏度、注漿量等幾個方面。綜合考慮，注漿環節做到以上幾點，能夠有效提高土層質量，獲得最佳的公路基層施工效果。

3 注漿技術在高速公路路基病害處理中的應用

3.1 應用于下沉段路床病害處理

（1）處理方法，第一，涵背注漿作業。管道注漿是注漿技術的一種常見形式，注漿管比較常用φ42 無縫鋼管。小導管中間鉆注漿孔，注漿孔的參數為φ8mm。因為鋼管變形主要為梅花形狀，所以需要將間距控制在75mm。尾部50cm 以內不鉆孔，以免出現漏漿的現象。小導管長度最好控制在4 ～5m。小導管擴散半徑最為常見的是0.75m，以此為依據進行布孔間距的計算，可以得出最終結果為1 ～1.2m，形狀依然為梅花形，布置范圍是半幅涵背[3]。鉆孔深度需要在4 ～8m，按照現場實際情況控制孔深。注漿作業的過程中，一般會挑選水泥漿，注漿壓力超過0.25MPa。施工人員在注漿作業期間，要對周圍路面變化進行觀察，若路面出現上拱開裂這種質量問題，要馬上暫停注漿；如果觀察過程中注漿壓力增長異常，同樣需要暫停注漿，由工作人員分析根本原因，將壓力增長異常問題解決之后才可以繼續注漿。第二，明確注入材料特點。原材料的選擇是保證注漿技術應用效果的前提，水泥方面需要選擇普通硅酸鹽水泥，強度等級以P.042.5 為參考；配合比方面需要調配比例為1 ∶1 的水泥凈漿，控制漿液初凝時間，以5h為最佳，終凝時間則控制在8 ～10h。為了發揮最佳的滲透性，還需要按照公路工程現場注漿要求進行調整，體現注漿技術的優勢。第三，注漿壓力調整。按照以往注漿施工總結經驗，注漿終壓必須大于0.25MPa，不同路段的終壓要以注漿狀況為依據進行調整。具體注漿作業期間，需要注入濃漿，擠實、充填臺背與填土之間的縫隙，通過漿液所呈現出來的可泵性、流動性與膠結性參數，使濃漿與路基充分融合[4]。第四，注漿形式選擇。參照公路工程現狀選擇合適的注漿形式，比較常用的注漿方法如鋼管與漿塞搭配，可以獲得最佳注漿效果。第五，漿液注入量控制。要想真正解決下沉段路床這一病害，漿液注入量控制非常重要，臺背之間要有最佳充填效果。

（2）注漿工藝應用。第一，注漿工藝應用步驟。通常注漿技術在實際運用中分為以下幾個步驟：①布孔；②鉆孔；③配置水泥漿；④注漿；⑤注漿完成；⑥轉移新孔。第二，注漿要點。施工人員注漿操作過程中，要使用干鉆成孔這種形式鉆注漿孔。鉆孔過程中路基結構層、障礙物阻擋，無法繼續鉆進時，可以加入水使鉆孔保持濕潤，通常不能夠使用清水鉆孔。成孔之后為了避免雨水灌入需要做好壓漿作業，壓漿孔徑要以注漿管放置為首要條件。灌漿作業時施工人員放置灌漿管要一次性完成，按照由下至上的順利注漿。如果注漿過程中發生冒漿現象，且水泥漿液順延土體的孔隙不斷向上方串流，甚至已經冒出地面，這時可以確定地表冒漿問題。工作人員在處理時，要在冒漿處填入碎棉絮、麻絮、速凝水泥等，達到封堵的效果。若這一方法效果不明顯，可以采用降壓、調整水灰比與孔隙灌濃水泥漿的方式處理病害[5]。若注漿過程中注漿孔內有水泥漿液流出，基本可以將其確定為串漿。導致這一現象的主要原因在于地層內部孔隙、裂縫數量較多，若壓力過高便會因為彼此之間串連導致串漿通路問題。針對這一病害的處理，工作人員可以將鄰近孔注漿間隔時間延長，確保串漿孔、注漿孔的壓漿同步進行，同時還需要封堵串漿孔。壓漿作業時，工作人員要提前開始邊孔施工，按照先邊后中這一順序開展后續環節的施工。其中比較重要的一點是，注漿作業要遵循注漿壓力控制原則，才能夠有效規避路基病害。第三，注漿驗收。當注漿施工結束后，要開始鉆孔取芯。在施工現場展開注漿驗收，確定其合格之后可以恢復施工區域。

3.2 應用于路基開裂病害處理

（1）如果路基發生開裂問題，需要分析具體情況采用有效的解決方案。工作人員將注漿管內部漿液直接注入至路基中，期間固化漿液隨之注入路基土體，如此一來路基硬化后可以快速凝結[6]。注入漿液填充空隙，有利于提高路基的密實性與穩定性。（2）應用注漿技術解決病害，其中最為突出的一項優勢在于鞏固路基。具體施工期間可以選擇靜壓注漿工藝，激發出漿液、土體的相互作用，提高路基土體力學性能，避免地下水與水流等帶來的侵蝕，還可以加強土體深度。（3）高速公路工程施工主要是采用高填方路基，這種路基的強度不是非常高。所以，為了能夠最大程度的發揮出注漿技術優勢，解決路基病害，需要在加固處理期間擴大漿液流動半徑，加強土體內漿液分布的均勻性，縮小含水量、密實度等方面存在的差異，將高速公路路基病害充分解決。既能夠提高路基穩定性與可靠性，又可以確保交通運輸安全[7]。

4 結束語

綜上所述，面對高速公路路基施工期間可能出現的病害，注漿技術是有效的解決方法之一。結合現場實際情況選擇合適的注漿工藝，可以排除土體內水分，起到填充縫隙的作用，同時也能夠切實提高路基穩定性與土體密實度，保證高速公路工程質量與形成安全，為人們出行提供安全保障，同時也有效提升高速公路施工水平。