趙亞軍

【摘? ? 要】：針對注漿工藝消除路基沉降施工難度大的問題，提出一種新的道路路基沉降注漿施工技術(shù)，分析道路路基沉降注漿壓力，選取道路路基沉降注漿施工材料，設(shè)計道路沉降注漿施工方案。實例分析表明，設(shè)計的道路路基沉降注漿施工工藝，道路路基沉降深度低，注漿效果好。

【關(guān)鍵詞】：道路；路基；沉降；注漿

【中圖分類號】：U416.1【文獻標(biāo)志碼】：C【文章編號】：1008-3197（2023）03-18-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.03.006

Discussion on Construction Technology of Road Subgrade Settlement Grouting

ZHAO Yajun

（China Design Testing Technology Co. Ltd.， China Design Group， Nanjing 210000，China）

【Abstract】：Aimed at difficulty to eliminate settlement by grouting， the paper proposes a new construction technology of road subgrade settlement grouting，analyzes road subgrade settlement grouting pressure， selects road subgrade settlement grouting construction materials， designes road settlement grouting construction plan， and realize road subgrade settlement grouting construction. The case analysis shows that after the designed roadbed settlement grouting construction technology is constructed， the roadbed settlement depth is low and the grouting effect is good.

【Key words】：road; subgrade; settlement; grouting

路基沉降不僅會帶來巨大的經(jīng)濟損失[1]，嚴重的還會造成人員傷亡。研究表明，軟土路基的滲透系數(shù)較小，經(jīng)常會出現(xiàn)受力變形問題[2]；經(jīng)常會引發(fā)道路路基沉降事故。研究人員采集了多個經(jīng)常發(fā)生道路沉降事故地段土壤，分析了軟土路基的誘發(fā)因素[3]，分析結(jié)果顯示，土壤的應(yīng)力、地下水位的變化、汽車的荷載及各種綜合作用都會造成道路沉降，降低道路的使用壽命。傳統(tǒng)的沉降注漿施工技術(shù)主要使用壓力灌漿法填充存在沉降問題的道路[4]，但在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)這種注漿方法會受多種因素限制，諸如注漿材料、道路壓力等，嚴重影響了注漿質(zhì)量，注漿后的沉降依然較大，本文設(shè)計了新的道路路基沉降注漿施工技術(shù)，為后續(xù)的道路建設(shè)發(fā)展提供參考。

1 道路路基沉降注漿施工技術(shù)優(yōu)化設(shè)計

1.1 道路路基沉降注漿壓力

道路路基沉降注漿壓力是重要參數(shù) [5]。結(jié)合軸對荷載作用，根據(jù)實際土體壓力狀態(tài)假設(shè)在注漿過程中，會受附加應(yīng)力的影響產(chǎn)生土體裂縫[6]，此時注漿液會出現(xiàn)擴散情況，導(dǎo)致土體變形，嚴重影響了沉降注漿效果，本文將道路注漿假設(shè)為擴孔問題，結(jié)合平面標(biāo)準應(yīng)力條件給出道路路基沉降注漿壓力計算式

式中：[σ1]為土體初始應(yīng)力；h為注漿高度。

此時可以將注漿區(qū)域劃分為兩個區(qū)域：受初始應(yīng)力的區(qū)域為彈性區(qū)域，受初始水平力的為塑性區(qū)域。根據(jù)區(qū)域受力關(guān)系，進行壓應(yīng)力驗證。假定塑性區(qū)土體的材質(zhì)為均質(zhì)，存在同性擴孔關(guān)系，此時可以忽略表面對壓應(yīng)力的影響，實現(xiàn)假定塑性區(qū)半徑的計算。見圖1。

為了解決特定材料對道路沉降注漿施工造成的影響，采用剪應(yīng)力組合法進行主應(yīng)力計算并采用Drucker-Prager準則修正[7]，發(fā)現(xiàn)道路路基沉降注漿壓力存在區(qū)間性；因此在計算時需要構(gòu)建標(biāo)準的巖土強度模型，計算注漿材料的黏聚力和相關(guān)的應(yīng)力參數(shù)，從而得到準確的道路路基沉降注漿壓力值。

1.2 道路路基沉降注漿施工材料

注漿材料類型和比例是決定注漿效果的關(guān)鍵因素，由于部分道路所處的環(huán)境復(fù)雜，水文地質(zhì)條件較差，為了降低這部分道路的注漿施工難度，進行注漿材料配比試驗，選取最優(yōu)材料。

1.3 道路沉降注漿施工方案

掃描需要注漿的沉降路段，記錄道路中的具體沉降缺陷；使用貝克曼梁彎沉儀測量路面的彎沉值，選取凝結(jié)速度快、強度較高的注漿材料進行注漿，采用水泥粉煤灰碎石（CFG）樁進行局部維修；進行豎向花管注漿，使用小型鉆孔機加固水穩(wěn)基層，在基層開裂處布置注漿孔，鉆孔直徑 4～8 mm，沉陷較嚴重的路段在路基邊坡外圍打入花管，完成注漿加固。

在實際注漿過程中，由于注漿管過多，各注漿管壓力都無法保障，為了進一步提高注漿管的注漿效果，設(shè)置了滲溝連接注漿管，保證各注漿管之間的壓力關(guān)系。

2 工程實例

2.1 工程概況

某道路屬于某一線城市支線高速公路的一部分，于2005年5月建成、2007年1月正式通車。道路K1356+923～K1356+928段在近一個月內(nèi)出現(xiàn)嚴重的沉降事故，經(jīng)過地質(zhì)勘察發(fā)現(xiàn)，沉降高度平均為9.56 cm，嚴重的沉降路段甚至已經(jīng)達到了20 cm，存在嚴重的安全問題。見圖2。

由地質(zhì)勘察資料可知，該路段屬于丘陵侵蝕地貌，地形較低，總體起伏不明顯，其屬于熱帶季風(fēng)氣候，光照時間長，平均降雨量超過1 450 mm，存在多處軟土路基。該道路的建筑土較松散，主要成分為黏性土，厚度約為3.52 m、層高約-3.5 m，粉質(zhì)黏土較堅硬，存在風(fēng)化殘積。見表1。

該路段的填筑土層較厚，容易受荷載作用的影響，發(fā)生大規(guī)模沉降且填筑土孔隙大，容易二次誘發(fā)路面沉降。

2.2 注漿效果

分別使用本文設(shè)計的道路路基沉降注漿施工技術(shù)和傳統(tǒng)的道路路基沉降注漿施工技術(shù)進行施工，測量注漿后各路段沉降值。見表2。

由表2可知，應(yīng)用本文設(shè)計的道路路基沉降注漿施工技術(shù)后，各個路段的沉降深度均較低，其沉降深度最高值僅為0.178 cm，傳統(tǒng)技術(shù)的沉降深度最低值達到了1.025 cm，設(shè)計的道路路基沉降施工方法的施工效果更好。

3 結(jié)語

本文設(shè)計了新的道路路基沉降注漿施工技術(shù)，掃描需要注漿的沉降路段，記錄道路中的具體沉降缺陷，通過貝克曼梁彎沉儀測量路面的彎沉值，使用選取的注漿材料進行注漿，完成道路修復(fù)。結(jié)果表明，設(shè)計的道路路基沉降施工技術(shù)具有有效性和可行性，有一定的應(yīng)用價值，可以作為后續(xù)道路路基施工的參考。

參考文獻：

[1]祝建華，呂茂豐，查旭東，等.鋼絲網(wǎng)加筋新老路面結(jié)合部抗拓寬路基差異沉降的數(shù)值模擬[J].長沙理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2021，18（4）：1-8.

[2]石偉民，何? ? 方，陳士海，等.新建隧道下穿既有鐵路的爆破振動控制標(biāo)準研究[J].三峽大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2021，43（6）：50-55.

[3]馬相峰，王立川，龔? ? 倫，等.砂卵石地層雙線地鐵盾構(gòu)下穿鐵路路基變形及地層注漿加固研究[J].隧道建設(shè)（中英文），2021，41（S1）：181-189.

[4]徐? ? 旭，薛彥雨，張振雨，等.富水粉砂層鐵路路基注漿加固體力學(xué)特性及沉降規(guī)律研究[J].城市建筑，2021，18（24）：178-182+198.

[5]焦雄風(fēng)，張獻州，蔣英豪，等.Kalman濾波組合預(yù)測模型研究及其在高鐵路基沉降中的應(yīng)用[J].鐵道勘察，2021，47（4）：11-17.

[6]李雪飛，張沖沖.基于Abaqus有限元模擬的反h抗滑樁對陡坡路基沉降的影響研究[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報，2021，39（2）：38-41.

[7]蔣紅光，李宜欣，遲浩然，等.高鐵提速條件下路基不均勻沉降誘發(fā)的地基振動特性[J].東南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2021，51（03）：442-448.