注漿技術在高速公路病害處理中的應用探討

王杰

摘 要：高速公路是國家發展建設所離不開的重要基礎設施，如果高速公路出現公路病害，勢必會影響道路的正常使用，對當地交通以及經濟建設產生一定影響。本文就從病害處理這一備受關注的問題入手，在論述注漿技術的原理、分類的基礎上，著重探討了如何處理常見的高速公路病害問題，希望能為相關人員提供些許參考。

關鍵詞：注漿技術;高速公路;病害;處理

高速公路在投入使用一段時間后可能會出現一些病害，如沉降、裂縫等。這可能和當初的設計，或是路段的地質等方面有關。病害的發生會影響路面的使用，并帶來道路使用車輛的安全隱患，因此應當積極采用一些技術手段，修復病害問題。注漿技術就是一種目前常用的病害處理技術手段，以下就對此種技術的原理及其應用展開如下探討。

一.注漿技術的原理及其分類

（一）注漿技術的原理

注漿技術主要就是利用漿液通過注漿設備向病害部位進行注漿填充，將裂縫、孔洞等進行填補，在注漿硬化后，公路巖土能夠和漿液膠結形成一個強度、抗滲透性以及壓縮性等方面有效提升的新土體，從而提升公路強度，增加緊密性和可靠性，改善了道路沉降以及裂縫等問題。且此種技術的操作簡便，成本相對較低、效果理想，近年來得到了廣泛關注。

（二）注漿技術的主要分類

注漿技術的基本原理都是相同的，但按照具體的操作方式能夠分成滲透注漿技術、壓密注漿技術、劈裂注漿技術這幾種：①壓力注漿技術。也稱靜壓注漿，這是目前常用的注漿加固技術，這種方式能夠避免破壞原路基的土體形態，主要是通過土體孔洞利用注漿設備進行注漿，漿液進入土體中借助自身的壓力滲透到土地中的各孔隙、孔洞之中，達到處理病害的作用[1]。②壓密注漿技術。這種技術主要是加強道路的密實性，用于提高道路強度，選用具濃度大、粘稠度稿的加固漿液，這種漿液能夠起到很好的土體擠壓效果，使土體更加密實，提高公路的承載力。但是需要注意，這種方式不適合透水性差以及含水量過高的土體。③劈裂注漿技術。劈裂注漿主要是將化學漿液或是水泥材料向土層之中注入，從而提升土層的性能，在注漿時注漿管住口釋放漿液時產生的壓力能夠使土體出現剪切裂縫，漿液就能夠從這個劈裂的裂縫進入土層，從而形成一個類似網格、骨架的的加固結構[2]。這種加固方式能夠很好地使用在滲透性能比較差的公路加固施工中。

二.注漿技術的應用方法

（一）注漿材料

注漿材料具體可分為粒狀漿才以及化學漿材，但是化學漿材的價格就相對較高，目前常用的主要是粒狀漿材，以水泥漿液或是采用水泥粉煤灰漿液為主，還可加入一些其他的增強外加劑。高速公路病害注漿處理是要提升公路強度、增加壓實度，為達到這一目的需要注漿能夠具有較強的流動性，才能提升擴散面積，且更加均勻分布，達到理想的病害處理效果[3]。所以在配置注漿材料時，建議加入大約3%比例的水玻璃作為提升擴散性能的外加劑，同時也能夠有效控制漿體泌水性，使泌水率能夠有效控制到10%。此外 ，注漿的壓力也應盡量較高，最少為0.25MPA，確保有足夠的壓力使漿液充分擴散。

（三）封壓層

注漿施工應當有封壓層，如果加固處理的軟土路基本身上部有硬殼土地，那么這個硬殼就可以視作封壓層。如果上部沒有硬殼，那么應于地層表面先鋪設一層大約半米厚的粘土層，來作為封壓程。或是在原有地基上通過碾壓提高硬度作為封壓層。

（四）注漿口布設

注漿方式一般是從下至上的方式分層注漿，漿液進入土體的擴散半徑會根據漿液材料配置、注漿壓力以及土體的滲透性有關。因此在布置注漿口之前，應當先做一個勘探孔，在每個需要加固的路段做5、6個勘探孔，從而勘察土體的結構、厚度、密實性、滲透性等性質，由此評估漿液注入土體后的擴散半徑，由此來布置注漿口[4]。一般布孔的方式可按照矩形、梅花形等形式，孔距要結合土體性質、擴散半徑來確定。如果土體中存在厚度比較大的砂礫層，滲透性能比較強，那么孔距可以適當大一些，超過3米，但建議不要5米，避免孔距過大，造成加固不完全。如果加固的路段土地主要為吧耦合黏性土，具有比較小的滲透性能，那么孔距應當縮小，控制在2米-3米。

（五）注漿方式

目前最為常用的方式是采用靜壓注漿，這種凡事能夠減少對土體的破壞，做布置注漿孔的同時還應當在孔中放置鋼筋，這樣所注的漿液能夠更好地和土體緊密結合，并借助鋼筋的強度進一步提升注漿的力學效果[5]。所插入的鋼筋能夠和漿液形成一體，尤其是在坡體道路，這還能夠提升漿液抗的滑移效果。按照這種方式通過靜壓注漿，分別再道路兩側的緊急停車帶、行車道、超車道等區域進行注漿填充，提升道路的整體力學效果，達到有效處理病害的目的。

三.注漿技術在常見高速公路病害處理中的應用

（一）下沉病害的注漿法處理

選擇常用的φ42無縫鋼管作為注漿管道，采用鋼管和漿塞相搭配，為達到有效的加固效果，應結合實地勘探結果，將鉆孔深度設置為4米-8米。注漿一般采用選擇水泥漿材料，注漿的壓力不少于0.25MPa，可采用梅花形布置注漿孔，因為下沉病害主要是出現在軟土土體中，此類土體一般孔隙比較大，滲透性較強，因此注漿孔的間距盡量較小。在注漿施工的同時，需要加強對周邊路段的觀測，如果發現注漿施工的過程中出現上拱開裂的情況，就需要立刻停止注漿施工，需要調整設計方案重新安排施工。具體的施工步驟主要包括以下幾點：

①配置漿液，并做好試驗工作，注漿材料建議選強度較強的硅酸鹽水泥，配合力按照1：1來配置水泥漿液，并開展質量試驗，不僅要保證其強度，還要控制凝結時間，初凝時間要控制在5小時左右，終凝時間則為8h-10h。

②結合路段的勘探結果進行布孔，按照4米-8米進行鉆孔。鉆孔采用干鉆的方式構建注漿口。成孔之后，為了防止雜質、雨水等的進入，建議在成孔并清理雜質之后將注漿管插入，以由下到上的方式進行注漿。

③注漿施工，注漿壓力要結合不同路段的勘察情況來設計，但不能低于0.25MPA。注漿要從下到上、從周邊到中間的順序進行施工。每個孔的注漿時間要控制在10分鐘之內，施工的過程中根據實際情況隨時調整注漿壓力。如果在注漿過程中發現冒漿問題，需要及時處理，在冒漿的部位通過隧棉絮、速凝水泥等進行封堵，并適當調整注漿壓力[6]。如果發現串漿問題，主要是由于土地地層中的裂縫或孔隙比較多，注漿壓力也過大，導致彼此串聯串通，出現了串漿問題。對于這種情況應當找到串漿孔并進行封堵，并減少注漿壓力。

⑤注漿完成后轉移到新孔繼續注漿，全部完成后需要進行驗收，驗收合格后恢復施工現場區域。

（二）道路開裂病害處理

當道路出現開裂問題時，也可以通過注漿技術進行病害處理，結合勘察結果配置漿液，將漿液注入到裂縫中，填充開裂的空隙，固化凝結達到填充裂縫的作用，增強其穩定性。這種方式還能夠鞏固路基，具體可采用靜壓注漿技術，讓漿液通過自身壓力深入裂縫中，和土體相互結合，提高力學性能，也避免地下水等滲入到裂縫之中，提升土體的強度。很多高速公路都是高填方路基，這種路基的強度不是很高，經過較長時間的使用就可能出現裂縫病害，這就需要通過注漿技術及時處理此類病害，提升道路的穩定性，保證公路的使用安全。

（三）公路擋土墻加固

擋土墻是高速公路中起到路基填土的支撐作用，但隨著公路投入使用的時間越來越長，有些擋土墻可能出現松動的問題，需要加以處理。通常擋土墻是采用粗粒料所構成，這種材質決定了不能一次性制作較多的注漿孔，容易引起坍塌，所以主要是采用分層多次的高壓壓密注漿進行加固處理。一般是分成四次注漿，在首次注漿時，漿液基本都會凝固于注漿孔周邊，實際上并不是指望首次注漿達到加固效果，而是通過這些凝固周邊的漿液對之后幾次的注漿起到類似止漿塞的作用。第二次注漿就能夠使漿液在擋土墻強內部中呈脈狀擴散，之后的第三次注漿會加粗脈狀漿液，再進行最后一次的注漿，就能夠全面滲透擋土墻內部，達到有效加固的作用。

四.結束語

綜上，高速公路在長期使用期間有可能出現各類影響公路正常使用的病害問題，需要及時加以處理。注漿技術就是能夠有效處理高速公路的病害的技術手段，結合處理現場的勘察結果設計合理的漿液配比與注漿孔布置，將漿液通過注漿管按照由下到上，由周邊到中間的方式進行注漿，使漿液填滿裂縫、空隙，從而有效處理裂縫、沉降等病害問題，提升公路的穩定性，增強密實度，提供更加可靠的道路安全保障，為人們出行和地方經濟建設保駕護航。

參考文獻：

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[5]袁衛.淺析公路橋梁隧道施工中注漿技術的應用[J].四川建材，2021，47 （05）：167-168.

[6]王婧.壓力注漿技術在高速公路路基路面病害處治中的應用[J].磚瓦，2021（05）：169+171.