高速公路中路基沉陷注漿施工技術要點淺析

牛瑞

山西交通控股集團有限公司運城南高速公路分公司 山西運城 044000

在我國高速公路工程施工過程中，常常會遇到路基沉降問題，在極大程度上會影響高速公路的整體施工質量與使用安全性，所以施工單位一定要對高速公路工程路基沉降問題給予高度重視，為提高高速公路的施工質量與使用安全，一定采取有效的預防對策與解決措施。在進行高速公路工程施工過程中，假如需要進行路基開挖作業，在這種情況下，施工單位應選用合理、科學的施工工藝，同時需要有效優化與完善施工工藝，這樣才能夠有效提高高速公路工程的建設質量。由于高速公路工程的施工工期一般比較長，在整個施工過程中極易遇到比較惡劣的施工環境，在這種情況下，宜選用注漿施工技術。基于此，本文就高速公路中路基沉陷注漿施工技術要點展開了探討[1]。

1 工程簡介

某一高速公路工程，總長度為31km，道路寬約24m。該工程路線跨越多個曲折蜿蜒的河流，大部分河道的自然坡降都是比較大的，沒有通航要求。另外，該高速公路與多條公路進行相交，交通非常便利。其中，該高速公路工程現場情況，如圖1所示。

圖1 高速公路工程現場情況

2 路基開挖施工方案

路基開挖施工方案的具體內容，包括：施工前期準備；對道路路線中線樁進行放線與復測；對道路邊坡樁進行側放；開挖坡頂；對截水溝進行砌筑；對風化層、表土進行清除；對土質棄方進行機械開挖，對石質路塹進行爆破開挖；將土質棄方或者石質棄方用于路基填筑填料或者外運到規定地點；防護工程逐級防護；開挖排水溝與邊溝；整修與碾壓路槽；檢測路基指標；交工驗收。

第一，開挖深度大于6m的路段，當部分路段的開挖深度大于6m時，應選用分層分段開挖法，對每一層的開挖深度進行嚴格控制，將其控制為等于挖掘機臂長。第二，開挖深度小于或者等于6m的路段，應橫向全寬掘進法，在開挖路基過程中，對單層掘進的高度進行嚴格控制，促使其等于路塹的設計深度，對開挖施工進行逐漸推進。第三，如果部分路段橫坡比較陡峭，在對其進行開挖施工過程中，應先對邊坡高的位置進行開挖，然后開挖另一側的路基。其中，路基開挖順序如圖2所示。

圖2 路基開挖順序

3 道路裂縫、沉降問題的產生原因

本高速公路在施工過程中出現了道路裂縫、沉降問題，通過深入調查與分析后可知，道路裂縫、沉降問題的產生原因主要包括：

第一，在進行施工過程中，不同性質的填方工程與挖方工程引發不同的后期沉降現象，最終導致道路出現沉降問題。通過對施工現場進行深入調查后，不難發現，本道路的右側主要為近似飽和軟土的填方路基土，在道路的左側主要為干燥的挖方路基，以上兩側的路基土性質之間存在比較大的差異。當道路出現沉降問題時，會降低道路的承載能力，相應地，基層與地面之間會出現裂縫問題，進而會破壞道路路面[2]。

第二，路基填筑土層的施工質量較差。通過查閱相關參考資料可知，在本高速公路工程中需要對較大厚度的土層進行填筑，不過并未有效改善路基的自重固結效果，當路基在受到荷載作用時，極易出現工后沉降現象。另外，通過進行室內試驗后可知，填筑土空隙較大也是工后沉降的一個原因。

第三，因受到地下水的影響，降低了局部地基的承載力。根據相關資料可知，部分路段的土質主要成分包括灰黑色粉土、炭質灰巖，土層厚度約為5-6m。一旦土層局部遭受到地下水的侵蝕，便會降低土體的承載力，發生道路不均勻沉降問題，降低路基的穩定性。

第四，沒有做好維護工作，導致雨水滲入路基之中，在路面出現沉降問題以后，路面會隨之出現裂縫問題，因為沒有及時做好路基路面的維護工作，導致雨水逐漸滲入道路路基路面內，進而會進一步加劇路面的破損狀況[3]。

4 山區路段路基沉陷注漿施工技術要點分析

4.1 施工技術要求

（1）注漿孔。在本工程山區路段中，主要選用干鉆成孔這種注漿成孔方式。在進行鉆進施工過程中，只要遇到比較復雜的地層結構，則會影響鉆進施工的有序進行，在這種情況下，需要制定相應有效的處理措施，例如，如果地質條件比較干燥，應在地層上鋪灑適量的水，然后在繼續進行鉆進，假如地層土中含有比較大的水分，需要對對土層進行適當的晾曬，以降低土層的含水量，將其控制在規定范圍之內，然后再繼續鉆進施工。成孔以后，為避免孔內灌入雨水，降低孔壁的穩定性，需要對注漿孔進行有效保護[4]。

（2）冒漿的處理。冒漿，就是指在進行注漿施工過程中，漿液會從土體的縫隙中冒出來。一旦出現冒漿現象，一定要采取有效的處理對策。例如，針對冒漿位置處的孔隙，可以選用碎棉絮、麻絮、速凝水泥等對其進行堵封處理；如果堵封后的效果比較差，在這種情況下，宜選用改變水灰比方法、降壓法、孔隙灌濃水泥漿方法等。

（3）串漿。所謂串漿，就是指在進行注漿施工過程中，注漿孔中不斷有水泥流出的現象。當地層中出現比較多的孔隙與裂縫時，在受到注漿壓力影響作用下，漿液便會在裂縫、孔隙中互相進行串流，進而會出現串漿通路現象，以上是串漿的主要形成原因。針對以上問題，可以選用以下措施，即：第一，根據施工的具體情況，可以適當加長鄰近兩孔之間注漿間隔時間；第二，對串漿孔、注漿孔進行同時壓漿處理；第三，制定合理的措施，對串漿孔進行有效封堵[5]。

4.2 處治措施

在對山區路段進行處置過程中，一定要盡可能保護該路段的路基結構，避免對其造成影響。在對施工現場進行深入了解與分析以后，可以選用打鋼花管注水玻璃一水泥漿這種修補措施。

（1）豎向花管注漿.在注漿施工過程中，170、171、172是豎向花管注漿的重點部分。通過全面分析與檢測施工現場后，本工程主要選用以下處治措施，即：將170、172號的水泥混凝土路面予以全部挖除，然后利用小型鉆機鉆透水穩基層，并且將豎向花管插入其中，通過將水泥漿注入水穩基層，以有效加固土層的穩定性。在進行施工過程中，針對注漿孔之間的距離，應將其控制在1.5m左右，呈梅花狀來對注漿孔進行設置，以提高注漿效果。在進行注漿施工過程中，應要高出水穩基層15-20cm，選用壁厚為3mm、直徑為50mm的腳手架鋼管，將其用于豎向注漿管[6]。

（2）水平花管注漿。在173、174、175號水泥混凝土面板中，進行水平花管注漿施工，因為這3塊水泥混凝土面板為超車道與行車道，常常需要承受比較大的荷載壓力，出現非常嚴重的沉降問題。針對以上問題，本工程決定選用水平花管注漿法。路基邊坡外緣是水平花管注漿法的重點處治對象，在中央分隔帶邊緣中注入水平花管，然后進行注漿。另外，在進行水平花管注漿施工過程中，需要布設與豎向花管注漿相同的注漿小孔。

5 注漿施工技術的具體施工規范與標準

施工人員在進行注漿施工技術過程中，應遵守以下施工規范與標準。

（1）在進行鉆孔施工過程中，需要嚴格根據干鉆成孔施工技術的施工標準與規范來進行施工。第一，針對鉆孔施工，施工單位應盡可能選用干鉆成控施工技術。在對大型路基結構進行施工過程中，為能夠獲取較好的施工效果，宜選用干鉆成孔施工技術。第二，在向鉆孔中進行灌漿過程中，為確保施工質量，加快砂漿的凝結速度，施工單位一定要向鉆孔中連續倒入砂漿。第三，精準掌握注漿的時機，根據壓力標準的不同與注漿材料性質的不同，應合理制定相對應的停止注漿標準。第四，在進行注漿施工過程中，假如施工過程不符合規范標準，極易出現冒漿現象，進而導致施工材料的嚴重浪費，不利注漿施工的順利進行。為避免出現以上現象，施工單位需要對注漿施工制定相應合理的施工標準與施工規范，例如，為避免出現異常現象，施工單位可以對施工材料比例進行合理更改，或者選用棉絮、速凝水泥等材料來進行封孔[7]。

（2）在進行注漿施工過程中，極易出現串漿問題。所謂串漿，就是指在進行注漿過程中，水泥漿液會從注漿孔中不斷流出來，進而在極大程度上浪費了施工成本，降低了注漿施工質量。實際上，當地層中出現裂縫或者孔隙時，在進行注漿過程中就會極易出現串漿現象，當壓力大于一定數值時，有關串聯便會引發串漿通路，進而會影響注漿施工質量。為避免出現串漿現象，可以采用以下解決措施，即：第一，封堵串漿孔，以實現對串漿進行處理的目的；第二，改動注漿時間，以有效處理串漿，即根據相關的施工影響因素，在對兩個鄰近的注漿孔進行注漿過程中，通過對該兩個注漿孔的注漿相隔時間進行增加，以有效避免出現串漿現象；第三，為有效處理串漿現象，可以同時對注漿孔或者串漿孔進行施工。

（3）在進行高速公路路基工程施工過程中，為避免出現路基沉陷問題，除了要采用注漿施工技術以外，還需要有效養護路基工程，在檢查路基工程施工質量過程中，一旦發現路基結構中出現沉陷問題，施工單位一定要制定相應有效的措施來對其進行有效解決，同時需要定期養護路基結構。為確保路基的施工質量，對路基進行有效養護，在進行路基養護過程中，一定要做好施工管理工作。

6 結語

綜上所述，在我國高速公路工程建設中，路基沉降問題是一個較為常見的問題，一旦高速公路路基出現沉降問題，便會降低高速公路路基結構的穩定性與建設質量，縮短高速公路的使用壽命，所以施工單位一定要高度重視路基沉降問題，熟悉掌握路基沉陷注漿施工技術要點。本文對高速公路中路基沉陷注漿施工技術要點進行了深入研究，以期對施工單位對路基沉降問題的處治起到一定的借鑒作用。