摘 要:高速公路的建設(shè)情況可以反映一個國家和地區(qū)的交通發(fā)達(dá)程度、乃至經(jīng)濟(jì)發(fā)展的整體水平。近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,公路和建筑也得到很快的建設(shè),但是其中也伴隨著各種質(zhì)量和技術(shù)原因造成的事故發(fā)生,路基沉降是影響高速公路質(zhì)量的常見問題,經(jīng)過多次實(shí)踐證明,解決路基沉降問題最安全有效的方法是對高速公路路基壓密注漿加固。
關(guān)鍵詞:高速公路;路基沉降;質(zhì)量檢測;注漿加固
目前,我國高速公路已進(jìn)入飛速發(fā)展時期,但是由各種質(zhì)量原因造成的事故發(fā)生,已成為廣大人民群眾的重大安全隱患,我們的建設(shè)者應(yīng)擔(dān)當(dāng)起捍衛(wèi)公路質(zhì)量,減少事故發(fā)生的職責(zé)。要采取更經(jīng)濟(jì),安全有效地方法加固地基。而注漿加固技術(shù)迄今為止已有200多年的歷史,已在國內(nèi)外得到廣泛運(yùn)用。通過加固后對路基各方面的檢測表明,這項(xiàng)技術(shù)已達(dá)到切實(shí)可行的目的。
1 路基沉降的因素及危害
1.1 路基沉降的影響因素
1.1.1 壓力沉降。路堤填料是由散體材料填筑而成,而這種自重產(chǎn)生一定的壓密下沉是很常見的沉幅度的大小取決于填料和施工的質(zhì)量。
1.1.2 荷載作用下發(fā)生的累積變形
1.1.3 地基的壓力沉降。地基軟土中的水和氣體從孔隙中被擠出,土粒在外力作用下從新排列組合,形成新的結(jié)構(gòu),發(fā)生壓密沉降。
1.2 路基沉降的危害
(1)影響行車速度;(2)影響行車安全;(3)導(dǎo)致交通的不便利;(4)影響車輛運(yùn)營費(fèi)用;(5)影響公路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用及使用壽命。
2 注漿加固
2.1 注漿加固的含義
壓密注漿是用液壓、氣壓或電化學(xué)原理通過注漿管把漿液均勻地注入土層中,填充,滲透和擠密驅(qū)走土顆粒間的水分和氣體,并填充硬化后將土顆粒凝聚成一個整體,從而形成一個強(qiáng)度大,壓縮性低,抗?jié)B性高,穩(wěn)定性良好的新土地。從而使地基得到加固,防止和減少滲透和不均勻的沉降,同時提高了軟土地基的承載力。
2.2 注漿加固的優(yōu)點(diǎn)
(1)施工設(shè)備簡單;(2)規(guī)模小、投資少;(3)占地面積小,對交通影響?。唬?)工期短、見效快;(5)施工對環(huán)境影響??;(6)對場地要求不高;(7)加固程度可深可淺,易于控制;(8)加固后的效果顯著,耐受力增強(qiáng)。
2.3 注漿工藝
2.3.1 施工順序。(1)定孔位,要求精準(zhǔn),醒目,孔位偏差不大于5cm;(2)造孔;(3)埋設(shè)孔口管;(4)下注漿管;(5)漿液制備及注漿;(6)提管注漿,注漿完畢將注漿管上提1cm,進(jìn)行下一段注漿;(7)拔管,封孔并沖洗管道。
2.3.2 施工參數(shù)。(1)注漿孔距1cm梅花形布置,注漿是先外周后內(nèi)部,間隔跳孔施工;(2)注漿壓力在0.1MPa~0.2MPa范圍之內(nèi);(3)注漿流量:7L/min~40L/min;(4)施工時漿體必須充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>
2.3.3 施工質(zhì)量控制。(1)質(zhì)量控制依據(jù)《建筑地基處理規(guī)范》(JGJ79-91),《地基處理手冊》,《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》JGH123-2000,及相關(guān)技術(shù)規(guī)程;(2)施工過程中施工單位應(yīng)如實(shí)填寫《壓密注漿檢驗(yàn)表》,監(jiān)理隨時檢查施工記錄及現(xiàn)場施工的有關(guān)施工參數(shù);(3)注漿管埋置深度應(yīng)得到現(xiàn)場監(jiān)理的確認(rèn)及許可;(4)水、水泥、粉煤灰之比為1:1.25:0.375,攪拌均勻;(5)施工前對施工人員進(jìn)行嚴(yán)密培訓(xùn),提高工人的技術(shù)。確保施工質(zhì)量。施工時應(yīng)穿戴整齊。保證施工安全。
2.3.4 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計壓力下不吸漿或吸漿量小于0.4L/min時,持續(xù)5~10min,即可視為注漿結(jié)束。在未達(dá)到設(shè)計壓力的情況下,邊坡冒漿開裂、路肩瀝青路面隆起等也可視為注漿結(jié)束。
2.4 注漿加固技術(shù)的在各個地區(qū)高速公路的廣泛運(yùn)用
最早的注漿法是在法國人與1802年首次用沖擊泵注入粘土和石灰加固港口砌筑墻。目前,注漿加固技術(shù)已在國內(nèi)外的到廣泛應(yīng)用,已成為一種重要的地基處理技術(shù),如唐津高速公路,濟(jì)南繞城高速公路,青紅高速公路等等這些高速公路路出現(xiàn)的路基沉降問題已通過注漿加固技術(shù)得以解決。當(dāng)然在美國、日本、法國和臺灣等地已有一些實(shí)際應(yīng)用,在應(yīng)用中積累了比較多的經(jīng)驗(yàn),它的主要應(yīng)用方面有:(1)控制城市地下軟土層中隧道掘進(jìn)過程中引起的沉降;(2)抬高已沉降的建筑物和糾偏已傾斜的建(構(gòu))筑物;(3)掰密和加固松軟的土體控制基礎(chǔ)沉降;(4)在土體中形成柱狀注漿體(樁體)與周圍土體形成復(fù)合地基,提高地基承載力,減少基礎(chǔ)沉降;(5)減少砂土液化。
2.5 路面彎沉實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證壓密注漿效果
國內(nèi)外普遍采用回彈彎沉值來表示路基路面的承載能力,回彈彎沉值越大,承載能力越小,反之則越大。通常所說的回彈彎沉值是指標(biāo)準(zhǔn)后軸載雙輪組輪隙中心處的最大回彈彎沉值。在路表測試的回彈彎沉值可以反映路基、路面的綜合承載能力。回彈彎沉值在我國已廣泛使用且有很多的經(jīng)驗(yàn)及研究成果,不僅用于路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,施工控制及施工驗(yàn)收中(竣工驗(yàn)收彎沉值);同時還用在舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計中,是公路工程的一個基本參數(shù),所以正確測試具有重要的意義
2.6 壓密注漿加固效果及評價
壓密注漿法通過壓力使?jié){泡的半徑增大,同時漿液總是擠向地基中的薄弱區(qū),從而使土體的變形性質(zhì)均一化。 對地基的加固效果顯著,通過對多地區(qū)高速公路路基修復(fù)的調(diào)查表明:注漿加固技術(shù)占用場地小,可以在狹隘的場地進(jìn)行施工;不污染環(huán)境,沒有噪音,采用坍落度較小的漿材,減小了對土體的劈裂作用,使注漿影響范圍得到一定程度的控制,道路路基填土孔隙比降低,而道路承載能力明顯提高。注漿施工范圍內(nèi)的填土受到填充、擠密和置換,可見大量團(tuán)塊狀結(jié)石,都明顯達(dá)到預(yù)期加固處理效果。
3 結(jié)語
注漿技術(shù)加固填土地基,技術(shù)上可行,設(shè)備簡單,操作面小,結(jié)石率高,結(jié)石體強(qiáng)度強(qiáng),地基承載力和穩(wěn)定性將得到較大的提高。實(shí)踐表明,注漿工程的機(jī)動性特別高,必須注重注漿工藝和注漿技巧,及質(zhì)量檢測。注漿加固技術(shù)在解決高速公路路基沉降問題中達(dá)到其實(shí)可行的效果。它目前是較好的淺層地基處理方法,既適用于新建道路的路基處理,也適合對產(chǎn)生病害的舊路路基進(jìn)行補(bǔ)救。得到廣泛運(yùn)用和推廣。
參考文獻(xiàn)
[1] 曹修云,李法東.壓密注漿處理高填路基的應(yīng)用探討[J].華東公路, 2001(06).
[2] 羅斌.雷達(dá)在路基路面異常體病害探測中的應(yīng)用[J].公路工程,2007 (06).
[3] 張金清,梁青.軟弱夾層瑞雷面波頻散曲線特征[J].工程地球物理學(xué)報,2005(03).
[4] 張朝清,劉炤偉.高速公路路基壓密注漿加固效果研究[J].天津建設(shè)科技,2010(04).
作者簡介:范珉(1981.10- ),男,貴州遵義人,本科,貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,工程師。