徐曉蓮

(鄂州職業(yè)大學(xué)建工學(xué)院，湖北鄂州436000)

近幾年來我國的道路工程建設(shè)發(fā)展迅猛，公路、鐵路、地鐵等工程項目不斷增多，軟土路基施工不可避免。由于軟土路基的承載力較低，如果不做任何處理或處理不當，將會造成路基強度低、變形大，路基產(chǎn)生沉降或不均勻沉降等工程問題;會使路基下陷、失穩(wěn)，路面出現(xiàn)開裂、下沉等導(dǎo)致工程破壞，嚴重時會影響道路的正常通行。如在軟土路基上修筑鐵路或公路，勢必要進行加固處理。

1 軟土路基的危害

軟土主要包括淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土等。具有孔隙比大、含水量高、壓縮性強、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時間長、抗剪強度低、靈敏性強、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等主要工程特性［2］。所謂軟土地基，由軟土組成的路基稱為軟土路基。其工程特性主要表現(xiàn)在:天然含水量高于液限;孔隙比大于1;透水性極差;壓縮性較高;抗剪強度不高;地基承載力很低;沉降量過大大;流變性顯著等。

正是由于軟土路基特殊的工程特性。如果在其上直接施工而不采取任何處理措施，勢必會給工程帶來諸多隱患。當路基土質(zhì)為軟基時，由于孔隙比e較大(大于1)意味著路基土空隙大，容易被壓縮。此時，如果路基上部受力，就會產(chǎn)生過大的沉降變形，特別是產(chǎn)生過大的不均勻沉降。帶來的后果:有可能路基下陷、路面開裂等。當土的抗剪強度較低(不足以承受路基及路面外荷載)，路基可能會發(fā)生整體或局部的剪切破壞，將造成路基沉陷、塌方、滑移、失穩(wěn)等;波及路面直到路面混凝土板破壞。嚴重時會影響道路的正常使用。軟土路基在工程中造成的危害可歸納為如下幾點:

(1)由于道路等級高，路堤填土高，引起路基沉降，路堤失穩(wěn);

(2)處理方案或施工工藝不合理，如填土未按要求分層填筑，碾壓不到位，造成路基滑移、沉陷;路面開裂;

(3)橋頭路堤與橋臺的沉降差，在高速行駛的情況下，引起跳車;

(4)各類路面結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計和施工存在問題，使路面起伏不平甚至沉陷;

(5)由于橋臺背填土使路基對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生負摩阻力和縱向推擠作用，引起橋臺發(fā)生變位以至損壞等［4］。

2 軟土路基的處理

2.1 軟土路基處理的意義

我國地域遼闊地質(zhì)條件復(fù)雜多變，道路工程建設(shè)中會遇到大量的軟土地基處理問題。軟基處理的好壞，直接的關(guān)系到:工程進度、工程質(zhì)量、工程造價等方面的問題?？梢娷浲谅坊幚淼闹匾杂葹橥怀?。

道路工程可能出現(xiàn)的地基問題主要有:強度與穩(wěn)定性問題、壓縮及不均勻沉降問題、滲漏、振動液化問題等。軟基處理的目的就是針對上述問題，采取相應(yīng)的處理措施，改善地基環(huán)境，主要體現(xiàn)在:

1.要降低地基土顆粒相對空間，減小空隙率，把壓縮性降到最低，這樣就可以減少豎向的位移(沉降)和不均勻沉降。

2.改善地基土的性質(zhì)，降低地基土的含水量，地基長期處于高含水量環(huán)境中就會出現(xiàn)“水毀”--塌方、滑移、失穩(wěn)等。

只要上述各項得到了改善，就會增加地基土抵抗剪切破壞的能力，從而提高其承載力，達到正常和安全使用的目的。

2.2 軟土路基處理的方法--劈裂注漿法

劈裂注漿是一種軟弱土層加固方法，目前在我國應(yīng)用較廣，其原理是指在較高的注漿壓力作用下，將水泥或化學(xué)等較稀的漿液，克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強度，注入到軟弱透水性的土夾石土體中，在注漿過程中，注漿管出口的漿液對四周地層施加了附加壓應(yīng)力，使土體發(fā)生剪切裂縫，而漿液則沿著裂縫從土體強度低的地方向強度高的地方劈裂，劈入土體中的漿體將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個整體，形成一個結(jié)構(gòu)新、強度大、防水性能好和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”［5］。充填置換原有的軟弱帶土體，有利于土體結(jié)構(gòu)，提高路基整體強度。

劈裂注漿法的常用領(lǐng)域:一般為建筑、水利、道橋等各種工程領(lǐng)域的地基處理;適用范圍:常用于滲透性較好的砂層和滲透性差的粘性土層處理等。用得比較多的是軟弱路基的加固。

劈裂注漿施工大體工序為:放線測量→試驗注漿→鉆孔→配備及灌入封殼料→制作及插入袖閥管→配備注漿液及注漿→碾壓→記錄→質(zhì)量檢查等。

3 劈裂注漿法的工程應(yīng)用

3.1 工程概況

迎賓大道是鄂州市的一條城市主干道，也是鄂州市的一條景觀大道。它北起江邊，南至葛山大道，并已建成通車。根據(jù)鄂州市城市規(guī)劃，迎賓大道將向南延伸，新建一座互通連接武黃高速公路。迎賓大道南段路線總長4.24029km;全路段位于沖湖積平原區(qū)域，區(qū)內(nèi)地層出露較為齊全，主要為沉積巖類和侵入巖類，地質(zhì)狀況尚好，但在靠近程潮鐵路立交處(K3+000-K3+336段)地表面有雜填土石，且靠近鐵路，屬軟基路段。

3.2 施工方案

針對上述工程地質(zhì)條件，通過試驗，經(jīng)專家論證及方案比選，最后確定采用劈裂注漿方法進行加固處理。提出了劈裂注漿法的施工方案如下。

(1)放線測量

場地平整完以后，由測量人員根據(jù)現(xiàn)場測量控制網(wǎng)使用全站儀進行樁位放樣。為了方便檢查孔位以及防止樁位破壞，現(xiàn)場一般宜采用十字樁固定位置，精確測量原地面高程，以確定孔深。為保證場地的整潔干燥，在鉆孔位置應(yīng)開挖明溝和集水坑，確保及時排漿排水。

(2)試驗注漿

在正式施工前，應(yīng)進行現(xiàn)場注漿試驗，根據(jù)設(shè)計的要求進行試配，從而確定現(xiàn)場施工中水泥的配合比、用量、注漿次數(shù)和控制壓力等參數(shù)。

(3)鉆孔

鉆機就位對中十字樁，為避免鉆進過程偏孔，應(yīng)盡量保持鉆機水平，如有斜披過大或不平整的位置應(yīng)墊砂石進行調(diào)整，達到鉆孔要求后方可進行開鉆。此次項目鉆機采用螺旋推進和液壓推進兩種形式，按照設(shè)計要求，全段施工要下套管鉆進，以防止塌孔。注漿孔直徑為110mm，因此鉆進過程要及時檢查孔徑和孔深、鉆孔垂直度(垂直度偏差小于1%)。

為保證施工進度，往往現(xiàn)場施工會采用交叉施工，這就需要在鉆機鉆進的同時開始制備封殼料。而根據(jù)設(shè)計要求，此次項目采用低強度水泥粘土漿。其技術(shù)指標應(yīng)滿足下列要求:

①水泥:粘土=1.2～1.3;

②干料:水=1:1～1:1.5(重量比);

③塑性指數(shù)15～30。

鉆進到達設(shè)計深度后符合設(shè)計要求后，應(yīng)及時往鉆桿內(nèi)灌入封殼料，灌注完成以后迅速拔出鉆桿和套管，根據(jù)現(xiàn)場灌注情況，需要補漿的應(yīng)及時補滿，確保孔樁內(nèi)布滿封殼料。

(5)制作及插入袖閥管

在灌注封殼料后應(yīng)準備袖閥管以備注漿需要，一般常見硬質(zhì)塑料管，管徑不宜過大，能承受大于3.0Mpa壓力以上即可。注漿孔間距不宜小于33cm，拔出套管后迅速將袖閥管插入孔樁，直至設(shè)計深度，袖閥管底端頭用東西包裹好，以防止封殼料流入袖閥管，袖閥管在開孔處宜用橡膠套塞緊，以覆蓋孔口。

EOLDs過程中如醫(yī)生、患者、家屬無法達成一致意見時，經(jīng)患者及家屬知情同意，需請倫理委員會輔助EDLDs。倫理顧問審查患者醫(yī)療記錄，采訪治療患者的相關(guān)人員，綜合評估和推斷患者的生命質(zhì)量以及根據(jù)相關(guān)政策，幫助醫(yī)患雙方解決分歧，達成意見一致，并保存此次倫理記錄。實踐證明，倫理委員會的介入沒有影響患者的死亡率，但明顯地減少了ICU的無效治療。

(6)制備注漿液

根據(jù)設(shè)計要求注漿液采用純水泥漿，所用水泥為P.O42.5普通硅酸鹽水泥。制備水泥漿過程宜用葉式機械攪拌機不間斷攪拌，從而保證漿體均勻和灌注過程的不間斷泵壓，為保證漿體質(zhì)量攪拌時間不低于2分鐘。水灰比宜控制范圍在1.00～0.45，水灰比在注漿過程中也會根據(jù)現(xiàn)場灌注情況而有序調(diào)整，并逐次減少。現(xiàn)場還可以根據(jù)需要適當在水泥漿中增加水泥用量的0.3%～0.5%復(fù)合型減水早強劑，以增加其灌注的可灌性。

(7)注漿前準備及注漿

除了制備注漿液，注漿前還要準備注漿泵，注漿泵可以采用柱塞泵或者雙葉柱塞泵，不論采用何種泵壓漿，必須保證在注漿時，柱塞和缸體不直接接觸，目的是減少磨損。而選用的注漿泵注漿芯管必須有雙向密封裝置，確保不漏氣，以達到注漿目的。

當封殼料初凝后，及時插入雙向密封芯管進行注漿，注漿需分次灌注，一般分為5次左右，每次間隔不小于12小時，注漿過程中應(yīng)注意每米注漿深度和時間，暫定每米注漿深度水泥用量為150kg，而注漿的流量一般為7～15L/分鐘。

注漿的完成標準應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工情況綜合決定，一般有以下幾點:① 注漿方量達到設(shè)計要求;②注漿壓力值超過設(shè)計值;③地面冒濃漿。

每次壓漿完成一孔后應(yīng)及時清洗袖閥管，以免堵塞影響下次使用。注漿過程中還需注意，地面冒漿和壓力值變化等情況，應(yīng)及時查清原因，并采取措施應(yīng)對。

(8)碾壓

在注漿完成后，應(yīng)及時清理地表注漿管，清理完后用14t振動碾碾壓，碾壓次數(shù)需滿足6遍以上。

(9)記錄

鉆進過程中需準確及時做好鉆進記錄表，對孔號、孔深、圖紙類型、分層深度還有鉆進時間等有個清楚記載;在注漿施工時也應(yīng)詳細記錄每一孔的注漿量、注漿配合比、注漿每次壓力值和復(fù)灌次數(shù)等基本參數(shù)，以便查詢。

(10)質(zhì)量檢驗

注漿效果檢驗一般采用標準貫入或者靜載試驗進行檢驗。檢驗點可根據(jù)需要和現(xiàn)場場地條件等來確定，檢驗的數(shù)量為樁數(shù)的0.5%，且每一施工單元不少于3個。

3.3 工程應(yīng)用效果

本工程軟土路基需處理路段土石層厚度較大，土質(zhì)松散，承載力較低，采用劈裂注漿法進行了路基加固處理，竣工后路段驗收已完全達標，到目前未出現(xiàn)不良沉降變形、結(jié)構(gòu)完整，取得了較好的效果。

本工程是鄂州市的一條景觀大道，采用劈裂注漿法施工不僅縮短了工期，同時降低了工程費用，具有一定的經(jīng)濟效應(yīng)和社會效應(yīng)。

劈裂注漿法加固軟土路基地基具有施工方便、施工質(zhì)量容易掌控、無環(huán)境污染、價格低廉等特點。

4 結(jié)語

本文以鄂州市迎賓大道道路工程應(yīng)用劈裂注漿法為例，分析了淺議劈裂注漿法作為軟土路基處理加固的方法，在施工中體現(xiàn)了實際效果。研究結(jié)果體現(xiàn)出劈裂注漿法進行軟土路基加固處理，不僅提高了路基的質(zhì)量，增加承載力和穩(wěn)定性，還加快了施工工期，降低工程成本，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)。希冀本文研究結(jié)果能為其他類似工程應(yīng)用劈裂注漿法提供參考。

［1］舒利平.公路工程中軟土地基的勘察與處理［J］.科技與生活，2010，24(11):55 ～56.

［2］李波，仇益梅，王萬德.土力學(xué)與地基［M］.北京:人民交通出版社，2011-06.

［3］徐曉蓮.軟弱土地基處理方法簡析［J］.鄂州大學(xué)學(xué)報，2013，19(05):37～38.

［4］劉志.路基施工技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2011-02.

［5］常輝.利用劈裂注漿法對松軟卵石土層的地基處理［J］.四川建材，2009，35(05):43 ～44.