王家進

摘要 路基質量病害影響道路使用性能，注漿加固技術可有效提高路基結構穩(wěn)定性。文章介紹了注漿加固技術的原理、注漿材料的要求和主要的注漿工藝，分析了各種注漿工藝的適用條件、機理和效果，并針對注漿壓力、注漿量、注漿半徑等注漿施工參數(shù)的確定和控制，以及施工過程中可能出現(xiàn)的問題、解決措施和環(huán)保措施進行探討。注漿加固技術是一種常用且有效的路基加固方法，但在實際施工中需根據(jù)具體情況合理設計和施工，全面監(jiān)控和評價注漿效果，以保證施工質量，旨在為實際工程提供技術參考。

關鍵詞 公路工程；路基注漿；加固技術；施工要點

中圖分類號 U416.1文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）16-0102-03

0 引言

公路工程建設是地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力，但也面臨路基質量病害的嚴峻挑戰(zhàn)。路基沉降、開裂、塌陷等現(xiàn)象會降低道路使用性能，縮短使用壽命。為解決這一問題，注漿加固技術被廣泛應用于路基加固處理中。注漿加固技術是通過向路基內注入水泥漿或其他材料，填充路基內部的空隙和裂縫，增加路基的密實度和抗壓強度，從而提高路基穩(wěn)定性，改善道路整體承載性能。該文將從以下幾個方面對注漿加固技術進行分析：①注漿加固技術的原理和分類；②注漿加固技術的材料選擇和配比要求；③注漿加固技術的施工工藝和技術要點；④注漿加固技術的效果評價和環(huán)保措施。通過對注漿加固技術的深入探討，為公路工程設計和施工提供科學合理的技術參考。

1 路基注漿加固技術原理

路基注漿加固技術的原理是利用高壓裝置將注漿介質（如水泥漿、化學漿等）注入路基土體中，通過置換、滲透、壓密、劈裂等作用，提高地基強度和剛度，減少或消除路基沉降變形。該技術適用于各種類型的路基土體，尤其是對于含水量較高、強度較低、易發(fā)生沉降和破壞的軟弱土層，加固效果顯著。路基沉降是公路工程建設的常見問題，其主要成因包括：路基填料的壓實度不足、管線施工造成的地基擾動、地下水位變化引起的土體變形等[1]。如果不及時采取有效的加固措施，路基沉降會導致路面開裂、破損、不平整等問題，影響公路的安全性和舒適性。路基注漿加固技術可在不影響公路正常通行的情況下實現(xiàn)路基局部或整體加固，有效控制路基沉降變形，提高公路工程使用壽命及路用性能。

2 路基加固注漿材料要求

路基加固注漿材料的選擇需綜合考慮路基土體的性質、注漿方式、注漿效果、工程成本等因素。一般來說，路基加固注漿材料應具備以下要求[2]。

（1）水泥漿。工程實踐中常用的水泥漿由水泥、水按一定比例拌和而成，具有良好的滲透性、黏結性、自硬性，與土體形成均勻固結體，可提高地基承載力和抗變形能力。水泥漿配比根據(jù)土體的滲透系數(shù)、注漿壓力、注漿時間等因素確定，水灰比為0.4～0.6∶1。水泥漿強度不低于10 MPa。

（2）路基加固處理可提高地基力學性能，確保其能承受交通荷載。為評價加固效果需通過試驗檢測方法，如無側限抗壓強度試驗。分析試驗檢測結果時綜合考慮各種影響因素，包括注漿量、養(yǎng)護時間等，保證結論準確客觀。

（3）試驗檢測時需仔細檢查評估注漿材料和注漿效果，檢測指標主要包括流動度、凝結時間、泌水率、自由膨脹率、抗壓強度、抗折強度等，根據(jù)檢測結果評估注漿質量，優(yōu)化注漿加固方案。

3 路基加固主要注漿工藝

3.1 充填注漿

漿液通過鉆孔或管道注入孔洞，與周圍土體結合，增加路基密實度。漿液種類有多種，如水泥漿、混凝土、水泥與黏土混合漿液等，根據(jù)孔洞大小、深度、形狀選擇合適的漿液。充填注漿可填補路基內部空隙，阻止水分滲入路基，提高路基耐久性。

3.2 滲透注漿

滲透注漿可改善路基內部不良地質，通過向路基中的碎石層、砂礫層等空隙注入能固化的漿體材料，如普通水泥+粉煤灰，使?jié){體材料與土顆粒膠結，從而提高路基的強度、抗?jié)B性能[3]。其機理是利用加壓方式將漿體材料從注漿孔向外擴散，沿著地層的孔隙滲透，最終形成均勻分布的漿體結合體，具體見圖1（a）。

3.3 劈裂注漿

劈裂注漿適用于各種地質條件，能有效改善路基的承載能力。其機理是利用高壓將漿體材料注入路基土體中，使土體產(chǎn)生剪切裂縫，漿體材料沿著裂縫劈入土體，形成脈狀或片狀固結體，與土體相互結合，構成強度高、防滲性好的復合地基。其效果受漿體材料的性能、注漿壓力、注漿量、注漿位置等因素的影響，因此需根據(jù)實際情況合理設計和施工，具體見圖1（b）。

3.4 壓密注漿

地基土體中注入濃稠漿體材料，如水泥漿，漿體材料對土體產(chǎn)生擠壓作用，增加土體密度，從而提高地基承載力。壓密注漿的機理是利用高壓將漿體材料從注漿孔向四周擴散，形成球形或橢球形漿泡，漿的擴張擠壓周圍土體，促使土體發(fā)生塑性變形或劈裂，具體見圖1（c）。

3.5 旋噴注漿

將帶有特殊噴嘴的注漿管鉆入土層中，以20～40 MPa的壓力將水泥漿或其他漿體材料從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體，漿料與土?；旌闲纬蓤A柱狀復合地基，可有效增強地基承載性能，適用于多種軟弱或不均勻土層。

3.6 袖閥管注漿

地層中設置袖閥管，袖閥管內放入帶有阻塞器的注漿管，進行高壓注漿，可實現(xiàn)分層分段注漿，即按照預定深度、長度進行分層注漿，漿液和土體混合固結，以提高地基強度。該方法可使用多種漿液種類，如水泥漿、化學漿液、水泥粉土漿等，根據(jù)地層的特點、施工需要合理選擇，但該方法流程復雜，需合理控制注漿參數(shù)，以確保加固效果[4]。

3.7 帷幕注漿

地基土層裂隙中灌入漿液，形成一定尺寸的墻體，以阻斷地下水滲透，提高地基穩(wěn)定性。需科學布置注漿孔，根據(jù)地質條件和工程要求確定墻體尺寸。注漿效果通過滲透情況、壓水試驗評價，該方法適用于各種裂隙發(fā)育的土層，如砂土、粉土、黃土等。

4 路基加固注漿施工技術要點

4.1 注漿施工工藝流程

合理的注漿施工工藝流程可保證注漿效果，避免注漿過程中可能出現(xiàn)的問題，提高施工效率。注漿施工工藝流程的主要內容如圖2所示。

（1）清理場地。清理場地是指在注漿施工前，對施工區(qū)域進行清掃整理，去除雜物、垃圾、障礙物等，保持場地的整潔和安全，以便進行鉆孔、布管、注漿等操作，防止污染環(huán)境。

（2）布置注漿孔。根據(jù)設計方案和地質條件，確定注漿孔的位置、深度、孔距、孔徑等參數(shù)，做好標記定位，以保證注漿范圍和效果，合理利用材料和設備，避免重復或漏洞。

（3）布置設備。按照施工設計方案和施工規(guī)范，選擇合適的鉆機、注漿機、配料機、管道、儀器等設備，做好設備安裝、調試、連接，保證設備的正常運行，從而保證施工質量和效率，減少施工事故。

（4）現(xiàn)場鉆孔。根據(jù)布置好的注漿孔位進行鉆孔操作，鉆孔過程中注意穩(wěn)定孔壁，清理孔洞，形成合適的注漿通道，保證注漿介質能夠順利進入土體。

（5）配制漿液。選擇合適的水泥、水、外加劑等原材料，按照一定配比和流動度，用配料機將其拌和成注漿介質（如水泥漿、化學漿等），保證注漿介質的物理、力學性能，確保滿足注漿要求。

（6）實施注漿。用高壓裝置將配制好的注漿介質從管口壓入鉆孔內，控制好注漿量、速度和時間，直到達到設計要求的注漿量和壓力，使注漿介質能夠與土體發(fā)生充分的反應，提高地基強度和剛度，減少路基沉降變形。

4.2 注漿施工技術要點

注漿施工技術要點是指在注漿施工過程中需注意的一些關鍵細節(jié)問題，以保證注漿效果，減少注漿過程中可能出現(xiàn)的問題，提高施工效率及經(jīng)濟性。注漿施工技術要點主要包括以下幾方面[5-6]：

（1）注漿壓力。注漿壓力是指在注漿過程中，注漿介質在管道內的壓力，關乎注漿介質性能以及注漿效果。注漿壓力應根據(jù)土體的滲透系數(shù)、孔距、孔徑、孔深等因素確定，需控制在0.5～2.0 MPa之間。注漿壓力過高或過低可能導致竄漿、冒漿、裂縫擴大、土體破壞等不良后果。

（2）注漿量。注漿量是指在注漿過程中，每個鉆孔內注入的注漿介質的體積或重量，其直接影響土體的密實度、強度和剛度，以及路基的沉降變形。注漿量應根據(jù)土體的空隙率、孔距、孔徑、孔深等因素確定，一般應控制在0.5～1.5倍的理論計算值之間。注漿量過多或過少都會造成不利的后果，如溢漿、回流、滲漏、不均勻、不穩(wěn)定等。

（3）注漿半徑。注漿半徑直接影響著地基的整體強度和剛度，以及路基的平整度。注漿半徑應根據(jù)土體的滲透系數(shù)、孔距、孔徑、孔深、注漿壓力等因素確定，一般應控制在0.5～1.0 m之間。注漿半徑過大或過小都會造成串漿、空洞、裂縫、不連續(xù)等施工質量問題。

（4）加強施工準備。加強施工準備是指在注漿施工前，應對施工區(qū)域進行充分勘察和分析，確定合理的設計方案和施工規(guī)范，選擇合適的材料和設備，進行質量檢驗。

（5）注漿時按照設計方案和施工規(guī)范進行操作，控制好注漿量、速度和時間，防止竄漿、冒漿、抬動等現(xiàn)象發(fā)生。根據(jù)土體的反應和變化，及時調整注漿壓力和量，使注漿介質能夠均勻地滲透到土體中。注意環(huán)保安全問題，避免污染環(huán)境。

（6）配合比。根據(jù)土體的滲透系數(shù)、孔距、孔徑、孔深、注漿壓力等因素確定，水灰比0.4～1.0之間。

（7）為監(jiān)控注漿過程，及時發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的問題，評價和驗證注漿效果，需記錄注漿壓力。

（8）路基加固注漿施工中可能出現(xiàn)串漿、溢漿等現(xiàn)象，導致漿體材料損耗，質量下降，甚至引發(fā)安全事故，因此，必須采取有效處治措施，發(fā)現(xiàn)串漿時需適當增加相鄰注漿孔之間的時間間隔；發(fā)現(xiàn)溢漿時使用速凝材料封住鉆孔口，適當降低注漿壓力。

（9）為保證注漿效果，提高加固質量，施工過程中需全面加強施工監(jiān)測，根據(jù)實際情況調整注漿方案。及時了解土體的反應和變化，發(fā)現(xiàn)和解決施工中可能出現(xiàn)的問題，驗證注漿效果。基于土體滲透系數(shù)、孔距、孔徑、孔深等因素確定合理的注漿參數(shù)，如配合比、注漿壓力、注漿量等，以適應不同的土體條件。

5 環(huán)保措施

為保護環(huán)境及人員的健康安全，注漿施工過程中需采取以下環(huán)保措施[7-10]。

5.1 文明施工

注漿施工過程中遵守施工規(guī)范和管理制度，規(guī)范施工行為，保持用料、設備的整齊分類，避免造成不必要的噪音、粉塵、廢水、廢渣等污染源，減少施工對環(huán)境和人員的干擾。

5.2 環(huán)境衛(wèi)生管理

施工現(xiàn)場內外需進行定期清掃整理，保持場地和周邊的整潔衛(wèi)生，及時收集處理垃圾、雜物、廢水、廢渣等污染物，防止其外溢滲漏，保護環(huán)境和人員的健康和安全，防止污染物對土壤、水源、空氣等造成破壞。

5.3 環(huán)保施工計劃

基于施工區(qū)域的地質條件、氣候條件、交通條件等因素，制定合理的注漿方案、施工流程，考慮可能產(chǎn)生的環(huán)境影響和污染物，采取相應的預防控制措施，優(yōu)化注漿效果，降低注漿對環(huán)境和人員的風險。

6 結論

綜上所述，注漿技術是常用路基加固方法，該文對公路工程路基注漿加固技術進行了分析，得出以下結論：

（1）注漿壓力影響注漿介質的流動性、滲透性以及注漿效果，需根據(jù)土體的滲透系數(shù)等因素確定，一般控制在0.5～2.0 MPa之間。

（2）注漿量關系到土體的密實度、強度以及路基的沉降變形，需根據(jù)土體的空隙率等因素確定，一般控制在0.5～1.5倍的理論計算值之間。

（3）注漿半徑根據(jù)土體的滲透系數(shù)等因素確定，一般控制在0.5～1.0 m之間。

（4）需定期或隨機檢查施工區(qū)域，根據(jù)實際情況調整注漿方案，及時了解土體變化，發(fā)現(xiàn)和解決施工中可能出現(xiàn)的問題，評價驗證注漿效果。

參考文獻

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