注漿技術(shù)在市政道路整治中的應(yīng)用探討

周 杰

（蘭州市城市建設(shè)設(shè)計(jì)院市政所，甘肅 蘭州 730030）

1 工程概況

蘭州新區(qū)為典型的黃土高原地區(qū)，整治道路在新區(qū)路網(wǎng)規(guī)劃中為城市主干路，路線總長(zhǎng)19.31 km，路幅寬度為60 m，兩側(cè)各20 m 景觀綠化帶。沿線主要由素填土、黃土狀粉土及角礫組成。其中，黃土狀粉土層具Ⅲ～Ⅳ級(jí)（很嚴(yán)重）自重濕陷性。道路建成后，由于雨水損害、超載、重載、綠化灌溉滲漏、管道開(kāi)挖回填不密實(shí)和通行量增大等原因，路基出現(xiàn)大范圍多部位的不均勻沉降。如何在經(jīng)濟(jì)合理、質(zhì)量符合要求且盡可能小的影響交通的情況下整治路基病害顯得尤為突出。注漿加固方法的優(yōu)點(diǎn)是占地范圍小，對(duì)路面及基礎(chǔ)的破壞小，施工周期短，不影響其他車輛的正常通行。

2 路基注漿原理

路基注漿原理為：對(duì)部分道路沉降較嚴(yán)重的路段基層進(jìn)行注漿加固，用專用設(shè)備將含有水泥等材料的漿液施加一定壓力均勻注入到地層中，漿液以充填、滲透、擠密和劈裂的方式填充土顆粒間隙，通過(guò)物理、化學(xué)作用，使原來(lái)松散的土粒或裂隙黏結(jié)成一個(gè)整體。經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，形成結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性好的水泥與土體的 “結(jié)石體”，達(dá)到加固基層的目的，從而消除沉陷，提高路基承載力。

在足夠壓力的作用下，在同一地層中，漿液以充填、滲透、擠密和劈裂4 種方式一起進(jìn)行，只不過(guò)某種方式比較突出而已。

3 壓力注漿參數(shù)確定

3.1 注漿材料

采用標(biāo)號(hào)為32.5 的普通硅酸鹽水泥。

3.2 水灰比

水灰比1∶（0.5～0.6）。

3.3 注漿壓力

注漿壓力砂土（經(jīng)驗(yàn)數(shù)值）0.2～0.5 MPa，黏性土（經(jīng)驗(yàn)數(shù)值）0.2～0.3 MPa，注漿壓力選用0.2～0.6 MPa。

3.4 注漿量

注漿泵工作壓力宜控制在不大于0.5 MPa （黏性土0.3 MPa），當(dāng)壓力達(dá)到0.5 MPa（或0.3 MPa）時(shí)，停止注漿靜壓3～5 min。若壓力下降則繼續(xù)注漿，直至鄰孔出漿為止。注漿量按照下述公式進(jìn)行估算：

式中：Q 為注漿量，L；K 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（0.3～0.6）；V 為待加固土的體積；n 為土的孔隙率。

3.5 鉆進(jìn)參數(shù)

鉆機(jī)轉(zhuǎn)速20～60 r/min；鉆壓100～300 kPa；空氣壓力0.4～1.2 MPa；氣量9～12 m3/min。

3.6 現(xiàn)場(chǎng)注漿部分記錄

現(xiàn)場(chǎng)注漿部分記錄見(jiàn)表1。

表1 現(xiàn)場(chǎng)注漿部分記錄

4 壓力注漿施工流程

4.1 注漿順序設(shè)計(jì)

（1）先外圍孔，再內(nèi)部孔。

（2）先施工沉降嚴(yán)重的地方，后輕微的部分；同時(shí)按照二序順序跳開(kāi)注漿，采取跳打法施工，即按照1，3，5…；2，4，6…的序號(hào)進(jìn)行。

路基加固鉆孔孔徑?110 mm，注漿孔間距1.5 m，梅花行布置，注漿孔深度5 m，應(yīng)深入原始土層1 m（見(jiàn)圖1），目的是達(dá)到注漿密實(shí)、止水、防水及支撐的效果。

圖1 鉆孔布置示意圖

4.2 注漿采用的操作設(shè)備

（1）紅五環(huán)1/14 大功率空壓機(jī)1 臺(tái)。

（2）2SNS 壓力注漿泵1 臺(tái)。

（3）QZJ－100B 潛孔鉆車1 臺(tái)（套）。

（4）雙層立式注漿攪拌機(jī)1 臺(tái)。

（5）?110 mm 氣動(dòng)潛孔錘3 套。

（6）1.5 英寸高壓注漿管若干。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)停止灌漿的條件

（1）地面凸起。

（2）注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）在注漿范圍外地面冒漿。

4.4 施工流程

放線定孔位→鉆機(jī)就位→鉆孔→清孔→下注漿管→管口周圍密封→漿液準(zhǔn)備→慮漿→注漿→冒漿孔封堵（或補(bǔ)漿）→拔管→注漿孔封堵→養(yǎng)護(hù)→檢測(cè)→補(bǔ)漿→注漿完畢后，清洗注漿設(shè)備。

5 壓力注漿加固路基時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）鉆孔或注漿時(shí)密切注意地面各種變化，發(fā)現(xiàn)地面冒漿串漿時(shí)，要調(diào)小水灰比、調(diào)小灌漿速度或進(jìn)行間歇灌漿。

（2）若發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)地層太濕，要采取打入注漿花管法注漿。大面積施工前，應(yīng)先施工9 孔作現(xiàn)場(chǎng)注漿實(shí)驗(yàn)注漿壓力和注漿孔間距及單孔注漿量，然后確定注漿孔間距和注漿壓力。要求注漿加固后，地基承載力不小于150 kPa，檢測(cè)方法可選用靜載試驗(yàn)。

（3）對(duì)于高壓管路系統(tǒng)，要在相互連接處栓保險(xiǎn)繩，空壓機(jī)與高壓膠管處、灌漿泵出口與膠管的連接處、膠管與膠管處等，都要栓保險(xiǎn)繩索；皮帶傳動(dòng)處，要加防護(hù)罩。

（4）因施現(xiàn)場(chǎng)為重要交通道路，施工過(guò)程中要嚴(yán)格注意人員及設(shè)備的安全，并派專人手持紅旗指揮過(guò)往車輛減速慢行。在每道工序施工時(shí)，嚴(yán)禁碰撞設(shè)備及管線，以免造成預(yù)想不到的嚴(yán)重后果。

（5）要保持現(xiàn)場(chǎng)整潔，現(xiàn)場(chǎng)工具擺放要整齊，工具要放在離孔口2 m 以外的地方，鉆桿、鉆具要擺放離孔口5 m 的地方。施工期間還要特別注意防火，切實(shí)注意避免施工設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生火花，以免造成火災(zāi)。

6 結(jié)語(yǔ)

相比其他換填等路基處理方式，采用壓力注漿更節(jié)約成本和時(shí)間，對(duì)道路封閉時(shí)間更短。應(yīng)用注漿技術(shù)對(duì)路基加固是一項(xiàng)隱蔽工程，在具體實(shí)施中依靠一般的勘查技術(shù)，很難對(duì)地下情況有較全面的了解，需要在鉆孔或注漿過(guò)程中注意地層的變化情況，發(fā)現(xiàn)異常進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。