摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展,高速公路的建設(shè)也不斷發(fā)展,并且技術(shù)也日益精湛。因此,筆者以水盤高速公路的工程概況與空洞注漿簡(jiǎn)況為出發(fā)點(diǎn),通過分析空洞注漿的具體實(shí)施工藝,研究了空洞注漿措施的效用,從而為提高路基的平順性、安全性提供了理論基礎(chǔ),為同類工程提供參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:高速公路;路基;空洞地區(qū);注漿
目前,隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,人們對(duì)高速公路行車的高安全性、高平順性與高舒適性提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。而高速公路路塹、路基的穩(wěn)定性,是保證車輛能夠順利前行的前提條件。因此,相關(guān)部門需綜合考慮水盤高速公路的復(fù)雜情況,對(duì)地基中的空洞進(jìn)行注漿加固,以提高路基的承載能力,延長(zhǎng)其使用壽命。
1 概述
1.1 工程概況
水盤高速公路位于貴州西部,與云南接壤,地下含有豐富的煤礦資源,二十世紀(jì)七十年代,該地煤礦資源大肆挖掘,導(dǎo)致地面及山體以下產(chǎn)生多出空洞及煤礦巷道。為了保證工程質(zhì)量及安全,決定對(duì)煤礦采空區(qū)位置進(jìn)行注漿加固,然后進(jìn)行路基施工。
1.2 空洞注漿簡(jiǎn)況
水盤高速公路十六標(biāo)路基空洞地區(qū)的注漿處理過程,堅(jiān)持\"先探后灌,灌探相連\"的工作原則,即首先對(duì)部分鉆孔進(jìn)行物理探測(cè),從而探明該段路基空洞的分布、發(fā)育情況,繼而采用相應(yīng)的灌漿技術(shù),以解決空洞問題。采空區(qū)設(shè)計(jì)圍護(hù)帶為10米;注漿材料:水泥、粉煤灰固相比為1.5:8.5;注漿壓力:終孔壓力為1~1.5MPa;充填率為85%~90%。采空區(qū)處理范圍為長(zhǎng)度 245m,寬度80~130m,處治深度為地面至采空區(qū)底板以下3米。同時(shí)主要注漿孔的分布形狀為梅花形,兩孔之間的間距為橫向10~15m、縱向15m。具體布置圖如下:
2 施工工藝
2.1施工及材料準(zhǔn)備
路基空洞地區(qū)注漿工藝的主要流程圖如下所示:
空洞注漿施工的準(zhǔn)備工作主要包括:
①放孔:即測(cè)量人員按照設(shè)計(jì)要求,繪制鉆孔孔位設(shè)置圖,并在設(shè)置圖中將孔位分布于空洞注漿設(shè)計(jì)的邊界范圍。同時(shí),對(duì)高鐵路基的空洞地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,一次性確定鉆孔位置;
②注漿材料:加固工程的材料以水泥、粉煤灰、水玻璃作為骨料、膠結(jié)和速凝材料: (1)水:不含有害物質(zhì); (2)水泥:要求達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥,嚴(yán)禁使用結(jié)塊變質(zhì)的水泥; (3)粉煤灰:按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行使用,將固結(jié)的粉煤灰打碎或過篩,清除有害物質(zhì); (4)速凝劑:采用的速凝劑為水玻璃,模數(shù)2.4~3.4,濃度大于50。Be; (5)砂:天然砂或人工砂,粒徑不宜大于2.5mm,符合規(guī)定級(jí)配,泥土含量應(yīng)小于5%,符合建筑用砂標(biāo)準(zhǔn); (6)石屑或礦渣:最大粒徑不大于1.0cm。泥土含量不應(yīng)小于5%。
③設(shè)備準(zhǔn)備,職工培訓(xùn)。在開始注漿前,全面修檢所有設(shè)備,從而保障設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí),對(duì)作業(yè)員工進(jìn)行全方位的技術(shù)、操作培訓(xùn),并落實(shí)施工責(zé)任。
2.2空洞注漿措施
空洞注漿的具體施工工作,要求做到邊觀察邊灌漿,邊探測(cè)邊鉆孔,從而保證工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并采取相應(yīng)措施調(diào)整工藝。目前,路基空洞地區(qū)注漿處理主要包括以下兩種:(1)空洞注漿鉆孔工藝:采空區(qū)灌漿孔的設(shè)計(jì)深度 為地表至采空區(qū)底板以下3.0m。所采用的花管選用Φ75mm的鑄鐵管,其壁厚≥2mm。每百米孔斜不超過20cm,花管間用絲扣連接,工作壓力3MPa。這項(xiàng)工藝要求相關(guān)工作人員,以設(shè)計(jì)的鉆孔施工要求為依據(jù),并保障鉆孔取芯具備良好的質(zhì)量。同時(shí),工作人員需按要求放置巖芯,對(duì)鉆孔進(jìn)行分層標(biāo)簽。(2)注漿技術(shù)措施:根據(jù)吸漿情況逐步加濃漿液,水灰比控制在1:1~0.8:1;灰?guī)r中壓漿壓力應(yīng)在0.1-0.3Mpa,巖土界附近逐步加大至0.3-0.5Mpa。當(dāng)連續(xù)注漿單孔超過設(shè)計(jì)單孔注漿量2倍不見升壓或吸漿量下降時(shí),采用提高漿液濃度或雙液壓漿措施。雙液壓漿時(shí)采用水泥漿與水玻璃之體積比1:0.08。(3) 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):?jiǎn)慰走_(dá)到以下條件可結(jié)束注漿:在灌漿孔的注漿末期,泵壓逐漸升高,當(dāng)泵量小于70L/min時(shí),根據(jù)結(jié)構(gòu)物類型和采空區(qū)特征,孔口壓力在1.0~3.0MPa穩(wěn)定10~15分鐘,可結(jié)束該孔的注漿施工。注漿完成后應(yīng)立即拔管。拔出管后留下的孔洞,用水泥砂漿封孔。
3 注漿效果檢測(cè)
工程質(zhì)量檢測(cè)包括施工過程中的質(zhì)量檢測(cè)和施工結(jié)束后的工程質(zhì)量檢驗(yàn)。
3.1 施工過程中的工程質(zhì)量檢驗(yàn):施工技術(shù)人員必須掌握采空區(qū)處治工程的目的、加固原理、技術(shù)要求和質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)等,在施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,且施工中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)質(zhì)量控制和檢測(cè),并做好施工記錄。
3.2 施工結(jié)束后的工程質(zhì)量驗(yàn)收:采空區(qū)治理結(jié)束3-6個(gè)月后,進(jìn)行采空區(qū)治理效果檢驗(yàn)和評(píng)定。建議在檢測(cè)滬昆高鐵云南段注漿加固施工質(zhì)量時(shí),應(yīng)選擇瞬態(tài)面波法,這種方法不僅適用于路基遞增的地質(zhì),還適用于軟弱多層夾層地質(zhì),且由于瞬態(tài)面波法根據(jù)不同地質(zhì)條件,將面波側(cè)線定為中線左10m,中線與中線右10m,測(cè)點(diǎn)數(shù)為45,斷面為15,縱向間距為20m。因此,瞬態(tài)面波法可提供精確度較高的檢測(cè)結(jié)果。
4 結(jié)論
綜上所述,空洞地區(qū)注漿處理方法具有機(jī)動(dòng)、靈活的特點(diǎn),所用的設(shè)備也較簡(jiǎn)單,并允許多部機(jī)械共同施工,從而提高了注漿加固工作的效率,提高了工程的整體質(zhì)量。同時(shí),瞬態(tài)面波法的檢測(cè)結(jié)果表明,注漿加固工作取得了良好的注漿效果,為后期的路基穩(wěn)定保持、空洞地基加固等處理工作提供了成功范例。