曹福麗

（中鐵北京工程局集團（天津）工程有限公司，天津 300350）

高填方路堤通常包括3種情況，即邊坡高度>20 m、地面斜坡坡率陡于1∶2.5的路堤、位于不良地質(zhì)與特殊地段。隨著我國高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展，高填方路基數(shù)量增多，填筑高度不斷增加，高填方路基的各種病害層出不窮，對病害的處理已經(jīng)成為亟待解決的問題，對高填方路基工程技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求。文章結(jié)合高速公路高填方路基現(xiàn)場實際情況，對實際施工中出現(xiàn)的高填方路基病害問題進行具體觀測和分析，提出可靠的處置及加固補強技術(shù)措施，確保路基施工工程質(zhì)量。

1 工程概況

成都天府國際機場高速公路起止樁號為K23+100～K38+720，線路長15.62 km。本標段路基采用整體式路基，高填方路基位于K23+250～K23+850段，長600 m，路基邊坡高度26 m，高填方路基填料采用土石混填，填料的最大粒徑小于20 cm。路基每8 m為一級邊坡，第一級（從上往下）邊坡的坡率為1∶1.5，其余均為1∶1.75。兩級邊坡處設(shè)置不小于1.5 m平臺，平臺設(shè)3%橫坡。

2 高填方路段路基病害問題

（1）高填方路堤縱向開裂。

本工程高填方路基在距隧道出口處100 m路段、K23+300～500段鋪筑完成水穩(wěn)及瀝青面段出現(xiàn)3條縱向裂縫，開裂寬度0.5～1.0 cm、開裂長度185 m。

（2）高填方路堤不均勻沉降、沉陷。

高填方K24+400～600處路基出現(xiàn)路面沉陷，沉降深度約為5～8 mm。

（3）高填方路基出現(xiàn)滑動或邊坡塌陷。

高填方K23+200～600處邊坡出現(xiàn)裂縫，骨架出現(xiàn)拱起或破損。

3 路基病害主要原因

3.1 路基壓實度不滿足施工需求

壓實度不足是造成填方路基出現(xiàn)不均勻沉降變形、兩側(cè)縱向裂縫的主要原因。

（1）在實際路基施工過程中，壓實度受限于現(xiàn)場條件，導(dǎo)致局部路堤填料黏土土塊粉碎程度不足。

（2）暗埋式構(gòu)造物位置易受到構(gòu)造物長度限制，發(fā)生路基邊緣無法超寬碾壓的情況，導(dǎo)致路基邊緣壓實度無法滿足施工要求。

（3）拼接施工時，未妥善地采取解決措施會導(dǎo)致加減速車道施工和行車道施工不能同步進行。

（4）原河道改移后的基底未處理徹底、改移后河道過于挨近高填方路基段、未考慮當?shù)貧夂蚓鶗斐傻缆穬蓚?cè)出現(xiàn)異常變化。

3.2 未能有效控制路堤填料的均勻性

（1）施工分層碾壓厚度過大時，難以采取有效的措施壓實小顆粒填料和軟弱物質(zhì)；受到荷載的長期影響，回填料會出現(xiàn)不協(xié)調(diào)沉降變形的情況，導(dǎo)致路面發(fā)生局部沉陷。

（2）不同回填料性質(zhì)不同，部分膨脹性較突出的回填料，在局部路基排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，滲入水會導(dǎo)致路面局部隆起，影響行車舒適度，嚴重時破壞路面。

3.3 路基沉降固結(jié)期不足

業(yè)主要求工期緊，在道路完成施工后未完成自然沉降就開通。產(chǎn)生裂紋的地段常存在路基填筑時間短、不滿足設(shè)計文件要求的沉降固結(jié)時間的問題，導(dǎo)致前后填筑的路基部分產(chǎn)生沉降差。

3.4 地面水滲漏影響

雨期排水不暢，地表水積水形成路基浸泡。雨季時，大氣降水量下滲形成季節(jié)性裂隙水或潛水，填方兩側(cè)邊坡排水不暢。路基地表水不能及時排除，使路基強度迅速下降，形成路基開裂現(xiàn)象。路基表層不能及時封閉，路基范圍通常為積水形，是造成路基濕軟、產(chǎn)生不均勻沉陷的重要原因[1]。

4 路基病害處置及加固方案

高速公路高填土路堤存在局部沉陷、路面裂縫、路基整體沉降的病害共計3處，業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理以及項目部組織專家多次現(xiàn)場調(diào)查、實地勘測，根據(jù)現(xiàn)場反饋的裂縫位置和長度、沉降范圍等問題召開集中討論會，確定對高填方路基病害問題段進行注漿加固處理。

4.1 總體施工方案

針對K23+300～500段高填方路基縱向裂縫、K23+200～600邊坡裂縫、骨架拱起問題以及K24+400～600不均勻沉降、沉陷等問題，在路基頂面和邊斜坡上設(shè)注漿孔，加固路基頂面和斜坡，鉆孔采用三角形布設(shè)，邊長1.5 m，處理寬度為水平寬度12 m+斜向?qū)挾? m，注漿量=設(shè)計孔深合計×0.5。鉆頭直徑110 mm，深度6 m。

鉆灌孔設(shè)計孔深≤6.0 m時，采用一次成孔注漿法；設(shè)計孔深>6.0 m時，采用二次成孔注漿法，注漿壓力0.3 MPa。

4.2 注漿工藝

注漿材料采用水泥漿液高滲透性的材料。漿壓力參數(shù)及擴散半徑注漿壓力約0.3 MPa，可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及經(jīng)驗進行適當調(diào)整，擴散半徑設(shè)置為1.5 m。

4.3 鉆孔注漿方法及工藝

（1）鉆機引孔。

鉆機采用HT110型潛孔鉆機。鉆孔的直徑為Ф110 mm，鉆孔間距1.5 m，成梅花形布設(shè)，鉆孔前利用白灰標記位置，鉆機采用螺旋式打孔方式，打孔深度5～6 m。鉆探全部采用干鉆，將鉆桿鉆至路基設(shè)計處理位置[2]。

（2）拌制漿液。

水泥∶水=1∶0.63，水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，使用當?shù)刈詠硭蚴┕び盟?，每批水泥進場時均進行檢驗，漿液的拌制用量根據(jù)現(xiàn)場的實際情況制定，一次不宜拌制太多，在第一次注漿時應(yīng)適量拌制。

（3）下管注漿。

利用注漿橡膠軟皮管進行注漿，注漿濃度根據(jù)水泥和水配比確定，根據(jù)不同深度，確保每次提升時漿孔頂點可以滿足注漿要求。為了有效避免注漿導(dǎo)致的路基面隆起，適當加密注漿孔。

4.4 壓漿

K23+300～600路基以及K24+400～600路基注漿縱斷面如圖1、圖2所示。

圖1 K23+300～600路基注漿縱斷面（單位：mm）

圖2 K24+400～600路基注漿縱斷面（單位：mm）

采用低壓壓漿泵與管頭連接的高壓橡膠軟管向孔內(nèi)注漿，盡量增大漿液在地層中的擴散距離，注漿壓力0.3 MPa，孔內(nèi)一開始就不能注入漿液時，可以根據(jù)現(xiàn)場實際補打注漿孔，為保證注漿效果，可以適當加密注漿孔。

（1）注漿結(jié)束條件。

注漿壓力達到0.3 MPa，水泥消耗量滿足設(shè)計要求，且持續(xù)時間30 min，注入率小于20 L/min。所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件，無漏注，注漿結(jié)束后必須對注漿效果進行檢查，若未達到設(shè)計要求，應(yīng)進行補孔注漿[3]。

（2）注漿質(zhì)量檢驗。

設(shè)置4個檢驗孔，注漿結(jié)束28 d后，在注漿小范圍內(nèi)取芯，觀察灰漿填充量。

4.5 路面重新鋪筑

注漿后，必須將裂縫段落延長10 m的瀝青層路面及水穩(wěn)基層銑刨挖除，在水穩(wěn)基層與瀝青層下面層間鋪1～2層玻璃纖維格柵。需要在重新測量的基礎(chǔ)上，增加鋪設(shè)一層細粒式瀝青混凝土；按要求進行平整碾壓，確保路面平順。

4.6 常見問題處理措施

（1）可以使用樁位間隔施工預(yù)防穿孔，以1～2個樁位為間隔進行施工，在此過程中可以在水泥中加入適量早強劑。

（2）處理冒漿時，應(yīng)立即停灌，挖開冒漿出口，采用黏性土料回填夯實。鉆孔周圍冒漿時，采用壓砂處理，再繼續(xù)灌漿，應(yīng)采用稠漿間歇灌注。

4.7 治理效果及使用情況

注漿加固工程可以歸屬為對病害處理以及施工質(zhì)量補救技術(shù)措施，為隱蔽工程。在具體施工過程中，應(yīng)嚴格控制灌漿質(zhì)量，必要時需要鉆芯取樣檢測，確保施工質(zhì)量達到設(shè)計要求。做好高填方路段排水措施，確保雨季及時排水。

對該道路加固路段橫斷面處設(shè)置觀察點及具有固定性特征的參照物，定期對裂縫的情況進行觀測，記錄相關(guān)信息和數(shù)據(jù)分析。經(jīng)過半年多的觀察測量，經(jīng)加固后的路段未發(fā)成較大位移、變形，路基以及邊坡也未出現(xiàn)縱向裂縫、錯臺、沉陷和整體下沉現(xiàn)象，基本可以確定該路基加固段達到相對穩(wěn)定，滿足設(shè)計及規(guī)范要求，可以滿足道路的正常營運和車輛行駛的安全。

5 結(jié)語

使用合理注漿施工技術(shù)方案和施工工藝處理高填方路段病害，形成復(fù)合地基，可以通過土體強度的改良，提高地基承載力，減少土體的壓縮變形或減少土體側(cè)向位移，取得了較好的治理效果。針對高填方路基裂縫，應(yīng)堅持預(yù)防為主、治理為輔的基本防治原則，在實際施工的過程中嚴格按照相關(guān)規(guī)范和程序處理高填方地基技術(shù)問題。處理已經(jīng)出現(xiàn)縱向裂縫的路基時，注漿處理技術(shù)是解決高等級公路病害的有效措施，施工過程中需要正確認識注漿處理技術(shù)的作用價值和實用性，在實踐過程中總結(jié)經(jīng)驗，切實提高技術(shù)應(yīng)用水平。