韋壽平
(江蘇省鎮(zhèn)江市路橋工程總公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212004)
高速公路路基病害注漿加固工程施工效果分析
韋壽平
(江蘇省鎮(zhèn)江市路橋工程總公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212004)
K495+940~K496+700路段位于萍鄉(xiāng)市上栗縣長睦嶺丘陵區(qū)。路基填土高度最高達(dá)地方28.4m,最低的也有8米多高,但由于穿越山坡,也存在半挖半填的情況,同時,原地面山坡坡度20~40o。路面基層施工時由于連降暴雨,導(dǎo)致路基發(fā)生不均勻沉降、出現(xiàn)縱、橫向裂縫。為確保行車平穩(wěn)和安全,必須對路基及基層進(jìn)行加固處理。通過必要的勘查和試驗(yàn),可以取得合理的設(shè)計(jì)、施工方案和檢測手段,同時為今后處理類似工程問題積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。本工程經(jīng)專家多次會審和研究,選擇灌漿法注漿設(shè)計(jì)施工。
公路路基;注漿加固;勘察;檢測
昌金高速公路K495+940~K496+700路段,該段主線路基穿行于山體為陡坡,路基填土高度一般為8~28.4米。路基土石方施工從10月底開始,施工過程中對地面坡度大于1:5的地方均按設(shè)計(jì)要求做了挖了臺階處理,路基施工至次年10月底完工。第3年3月路面單位施工完上基層,由于天氣連降幾天暴雨,路基產(chǎn)生不均勻沉降、出現(xiàn)了少許的縱、橫向裂縫。
本路段先后進(jìn)行了鉆探工作。選定K495+940~K496+200填土超過15m高填方范圍區(qū),布置了8個勘察點(diǎn)。
根據(jù)鉆探揭露,在高填方范圍內(nèi),地層依上而下為第四紀(jì)全新統(tǒng)及更新統(tǒng)坡積、殘積層和上二疊系安源組(T3)地層,地層巖性特征如下:
①填筑土:
淺灰色~土黃色,稍濕,稍密~中密。其中0~0.5m為瀝青混凝土;下為素填土,填土成分為亞粘土,含少量碎石的亞粘土。該路段路基填土最大厚度30m,最小厚度2.47m。
②表土:
表層耕植土,白堊系紅層風(fēng)化剝蝕形成的棕紅色殘坡積亞粘土,有的可見網(wǎng)紋狀結(jié)構(gòu),低液限。
③含碎石亞粘土;棕紅色,稍濕,可塑,碎石為泥巖,呈棱角狀,大小2~10cn,約20%左右。
④強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖:淺灰,巖芯呈碎塊~短柱狀,質(zhì)較軟。
⑤弱風(fēng)化粉砂巖:淺灰~灰褐色,巖芯呈碎塊~短柱狀,巖石軟硬不均。
從地質(zhì)鉆探成果所獲資料分析,本路段地質(zhì)條件屬簡單型,未見不良地質(zhì)現(xiàn)象,否定了由于不良地質(zhì)地基而產(chǎn)生的路基裂縫的因素。土層主要有:填筑土、含碎石粘土、強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、弱風(fēng)化粉砂巖。
本工程選用的灌漿法是靜壓注漿法。其原理是利用壓力把某些能固化的漿液注入各種介質(zhì)的空隙中以改善地基的性質(zhì),提高承載力。
4.1 注漿材料的選擇。注漿材料在很大程度上直接影響到固結(jié)的效果,并關(guān)系到壓漿工藝、工期及工程費(fèi)用。根據(jù)本段路基的填料、填筑的情況,從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā),選擇水泥漿液作為注漿液,但所用的水泥是PO32.5普通硅酸鹽水泥。
4.2 施工工藝流程。測放孔位-鉆機(jī)就位-鉆進(jìn)-驗(yàn)收-安放注漿管-攪拌水泥漿-注(灌)漿-起管-插筋-封孔-移機(jī)至下一孔位
4.3 注意事項(xiàng)。施工時沿路基縱、橫向分段進(jìn)行,每段長度取1.5m,灌注的有效直徑為1.0—1.5m。
5.1 現(xiàn)場鉆孔布置。由于時間緊任務(wù)重,注漿孔未完全按設(shè)計(jì)要求布置,而是根據(jù)現(xiàn)場的裂縫情況,沿產(chǎn)生的路基裂縫左、右各布置3~5排孔洞,縱橫向間距1.5m,共鉆孔1035個。
5.2 成孔。開孔口徑為φ91mm,清水回旋轉(zhuǎn)鉆穿水穩(wěn)碎石層,然后采用錐型鉆頭用重(吊)錘鉆至《路基注漿處理地段填土高度統(tǒng)計(jì)表》中給定的高度時,再檢查重(吊)錘貫入度是否小1.5cm/次,若達(dá)到要求(即已鉆入壓縮性或密實(shí)性較好的土層),就可終止鉆進(jìn);反之繼續(xù)鉆進(jìn)。
本次注漿所采用的檢測手段鉆孔取芯對注漿前后所獲取的參數(shù)進(jìn)行對比分析。
6.1 鉆探檢測。在勘察過程中對勘探孔進(jìn)行注(壓)水試驗(yàn),以了解注漿路段的注滲水壓力等參數(shù)。
注漿結(jié)束后,選擇鉆孔進(jìn)行取芯驗(yàn)證,并同時進(jìn)行了注(壓)水試驗(yàn)。鉆探取芯結(jié)果:所取芯樣均或多或少見水泥漿液滲透,呈混合物狀者多,部分沿裂隙充填。粘土和水泥混合物單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到1.1MPa、1.4 MPa、0.9 MPa。
通過壓水試驗(yàn),已注漿路段壓力均在0.3MPa以上,局部孔段因水泥漿液滲透性較差,注水壓力在0.25-0.3MPa之間。
6.3 現(xiàn)場觀測?,F(xiàn)場觀測內(nèi)容有施工工藝(注漿量、注漿壓力、水灰比)的觀測,路面、相鄰鉆孔的溢漿情況和鉆孔漿液的回落觀測。
現(xiàn)場觀測到的溢漿距離最遠(yuǎn)為3.6m,一般為2m左右。溢漿部位多為相鄰鉆孔和路基開裂或路堤邊坡處,在注漿壓力的作用下漿液溢出,因此漿液的擴(kuò)散距離應(yīng)大于實(shí)測到的距離。
本工程先后進(jìn)行,經(jīng)過多次專家探討和研究,選用靜壓注漿法設(shè)計(jì)施工。
注漿結(jié)果表明,路基基礎(chǔ)存在一定程度上的不均勻性,說明其地基的軟弱狀態(tài)、薄弱程度不同。實(shí)踐證明停止注漿條件為:① 注漿壓力保持在一定數(shù)值時注漿量不再增加,可以停止注漿;②不注漿時路面或附近出現(xiàn)大量溢漿時,應(yīng)停止注漿;③ 注漿壓力不宜太大,否則會導(dǎo)致路面抬升過大,故此路面抬升值超過5mm時,亦應(yīng)停止注漿。
注漿后選擇合理有效的檢測手段至關(guān)重要。本工程選用鉆探方法對工程進(jìn)行檢查驗(yàn)證工作,可有效的了解其注漿效果。從檢測數(shù)據(jù)可知,通過對K495+940~K496+700段路基進(jìn)行的注漿處理后,全面提高了地基夾層的承載力,加固了地基,提高了地基抗剪強(qiáng)度,改善了土的變形性質(zhì)。
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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.040