高速公路路基沉陷處理中的注漿施工技術

龍開林 貴州省路橋集團有限公司

1.工程概況

晴興高速公路T 3 合同段起點為K43+000，位于貴州省興仁縣城關鎮附近，途經長耳營、雨樟、格沙屯、萬屯，止于興義市紅巖洞，接汕昆高速公路的頂效樞紐互通，樁號K71+342.386，合同段總里程約為27.9km。本合同段依次跨越興仁縣龍塘鎮、雨樟鎮及興義市萬屯鎮。路線跨越的河流分屬南盤江及北盤江支流，以新寨隧道所穿山體為分水嶺，以北為北盤江流域，以南為南盤江流域，主要有新寨河、干河、南沖河、馬路河，均屬珠江水系。河流多蜿蜒曲折于崇山峻嶺間，河道自然坡降大，無通航要求。沿線主要的公路有省道S213、關興公路、省道S309，交通方便。

2.開挖方案

路基挖方施工：施工準備→路線中線樁放線、復測→測放邊坡樁→坡頂開挖、砌筑截水溝→清除表土及風化層→機械開挖土質棄方（爆破開挖石質路塹）→外運至指定地點或利用為填料筑筑路基→防護工程逐級防護→邊溝、排水溝開挖、砌筑→整修路槽、碾壓→路基指標檢測→交工驗收。

針對開挖深度不超過6 m 的路段，應用橫向全寬掘進發進行開挖，開挖施工時，控制單層掘進的高度和路塹設計深度一致，逐漸開挖推進。針對開挖深度超過6m的地段，應用采分層分段開挖法進行開挖，控制每一層的開挖深度約等于挖掘機臂長。針對橫坡陡峭程度較大的地段，在開挖施工的時候，一般先開挖邊坡高的位置，當把該側徹底挖通后，再對另外一側路基進行開挖。開挖順序示意圖如圖1。

3.道路沉降原因

本工程施工期間出現道路沉降、裂縫現象，對其誘發原因分析如下：

（1）填筑土層工程質量有待提高。通過翻閱大量資料和信息表明，需要填筑較大厚度的土層，但其自重固結并沒有得到加持和完善，在受到荷載時，容易導致工后沉降現象的發生。而且，從該室內試驗結果可以看出，誘發工后沉降的另一個原因是較大的填筑土孔隙。

（2）局部地基承載力因地下水而有所降低。有關資料表明，由炭質灰巖和灰黑色粉土是此處土質的主要構成組分，有5～6m左右厚的土層厚度。土層局部一旦受到地下水的侵蝕，土體的承載能力就會下降，導致地面發生沉降。這些土質的不具備良好的水穩性，原來的地下水流被施工后路基的填筑和開挖影響和改變。

圖1 開挖順序示意圖

（3）在施工時，不同性質的挖方工程與填土，導致不一樣的后期沉降，使得沉降不均勻。根據現場的調查可以看出，近似飽和軟土的填方路基土位于該路段右側，而較為干燥的挖方路基土位于左側，具有差異較大的填、挖方路基土工程性質。局部承載力下降是由于沉降導致的，一旦出現局部沉降，地面和基層之間就會出現裂縫，最終導致路面直接被破壞。

（4）維護工作沒有做充分，就會導致雨水的滲入。由起初的路面沉降不均發展為路面裂縫，同時因為不能夠及時對其進行修補，雨水對其慢慢侵蝕，長久作用下情況越來越嚴重。尤其是本身性質就不夠好的路床填筑土工程，沉降在多種因素的綜合作用下加劇，路面的破損狀況也愈來加劇。

4.針對山區路段、路基沉陷及處治方法

4.1 施工技術要求

（1）注漿孔：注漿孔成孔的方式為干鉆成孔，在鉆進施工的過程中，一旦遇到復雜的地層結構導致鉆進施工不能有序的進行，可以采取有效的措施加以處理，比如地質條件較為干燥，需要添加適量的水對地層進行潤濕后，再繼續鉆進，如果地層土含水量較大，需要適當的進行晾曬，將水分降低到合理范圍后，再繼續鉆進施工。成孔后，保護好注漿孔，避免雨水的灌入，對孔壁的穩定性造成影響，另外，覆蓋還可以避免其他雜物等進入到孔內，為了達到這個目的，一般需要應用有效的措施進行壓漿或者封孔。

（2）處理冒漿：所謂冒漿，就是在開展注漿施工的過程中，漿液會沿著土體縫隙冒出來。當冒漿情況發生時，必須謹慎處治，比如可以在冒漿的位置，應用速凝水泥、麻絮和碎棉絮對冒漿處的孔隙進行堵封處理，針對一些堵封后效果不佳的狀況，可以采取孔隙灌濃水泥漿方法、降壓法或者改變水灰比方法等多種方法對其進行相應的處理。

（3）串漿：在注漿施工的過程中，注漿孔內部不斷的流出水泥的現象稱之為串漿。在地層當中存在著數量較多的裂縫和孔隙，在較大的注漿壓力的影響下，漿液會在這些孔隙和裂縫中相互串流，最終發生串漿通路，這是導致串漿發生的主要原因。針對此，可采取的措施有：①根據施工作業情況，對于臨近的兩孔間的間隔的注漿時間進行適當的加長。②同時壓漿處理注漿孔和串漿孔。③采取有效的措施封堵住串漿孔。

4.2 處治的方法和技術

在處置該路段的時候，盡量避免擾動項目的路基結構。在全面分析和了解現場施工情況后，應用有效的修補措施進行處理，常見的修補措施為打鋼花管注水玻璃-水泥漿。進行防排水設施建設在路面的病害區域，詳盡措施為：

（1）豎向花管注漿。180、181、182三塊路面板是豎向花管的注漿施工的重點。通過對施工現場的檢測和分析，具體方案采用：首先全部挖出清除180～182號的水泥混凝土路面。處理達標后，用小型鉆機水穩基層直接鉆透，同時插入豎向花管，對土層進一步加固向基層注入水泥漿。在施工時，為了提高注漿效果，控制相鄰注漿孔之間的距離為1.5m，按照梅花的形狀布設注漿孔。施工中注漿孔露出15～20cm水穩基層。選用腳手架鋼管的直徑50mm，壁厚3mm，將其作為豎向注漿管。

（2）水平花管注漿。在183、184、185號水泥混凝土面板處主要采用水平花管注漿施工。此處為行車道處和超車道，位于填方區域的這3塊混凝土面板受到的荷載壓力較大，沉降明顯，病害嚴重。為了對處治效果進行，采用水平花管注漿法對此路段進行操作。水平花管注漿法重點處治路基邊坡外緣處，將花管打入中央分隔帶的邊緣，最后對其進行注漿。進行三層的豎向水平花管注漿施工，三層的層高。在水平向操作注漿管時，其注漿小孔的布置相同，與豎向注漿管道相比較其使用的腳手架鋼管也相同。水平向注漿管道與豎向注漿管道相比，它會預留20cm長不鉆孔在鋼質腳手架管底站。

5.結束語

作為高速公路工程的基礎結構，路基一旦發生沉降，就會對公路的運營質量產生一定的影響，嚴重的甚至會導致安全事故的發生。高速公路項目最為常見的病害問題就是高速公路路基沉降，在所有路基沉降中，通道兩側臺背沉降是最常見的一種，所以必須加大控制力度，提高該部位的施工質量。傳統臺背施工往往采用一次開挖、回填、壓實的施工方法，這種施工方法不僅施工周期長，成本較高，施工過程會對正常的車輛通行產生影響，為了有效避免以上各因素帶來的影響，選擇注漿處治技術，可以有效的解決公路臺背出現的沉降問題，同時保證公路通行安全的有效運營。