论文部分内容阅读
摘 要：随着公路运营年限的延长，路基沉陷、裂缝等路基病害问题与日俱增，影响着公路的安全运营。而压力灌浆技术的应用能够有效解决路基病害。压力灌浆加固地基土的原理是在特定的压浆工艺条件下，一方面使地基岩土层孔隙、裂隙被渗入性灌浆浆液充填封闭，重新固结形成“结石体”;另一方面使软弱夹层被充满压力的“压力泡”挤密，并形成脉状或片状渗透，最终形成以压浆点为中心的微型柱凝固体，其四周则形成“挤密———劈裂加固带”。留置于地层中的由水泥形成的微型桩体与桩间加固土体形成的复合地基土的工程性状比原地基土有较大的改善，其承载力及变形指标大幅提高，从而达到提高地基承载力、防止基础下沉之目的。
关键词：压力灌浆;基础不均匀沉降;应用
引言
通常情况下，路基经过一段时间的作用会产生一定程度的沉陷，使上层路面开裂，产生一系列病害，对公路正常使用造成严重影响。对此，应及时采用压力灌浆技术进行处理，保证路基的稳定性与整体性。
1 压力灌浆简介
压力灌浆简介主要分为两个方面，一个是对于压力灌浆的基本概述。日本最早提出压力灌浆的方法，主要使用在防渗加固和改善土质等方面。对路基进行加固时，一般采用旋喷灌浆的方式，对土进行加固，形成标准或异形的泥浆圆柱体。在施工过程中，仅需在土层进行钻孔，孔径一般为50mm或者是300mm，利用压力向土内灌浆，形成直径在0.4～4.0m范围内的圆柱体。土和水泥浆反应后会生成固化土，实现加固目标。另一方面是对其固化机理的分析，进入土内的水泥浆和土发生理化反应，即在水泥作用下，颗粒之间产生离子交换;而物理过程为颗粒间产生挤密作用;化学反应为水和水泥之间发生水解和水化。在土和水泥作用下，能形成土胶体，提高路基整体强度与密实性，实现预期的加固效果。相关研究表明，土和水泥浆发生的固化反应相对搅拌，对此，进行水泥浆的配制过程中，通常要加入一定量的速凝剂，以此避免浆液发生沉淀。
2 高速公路路基病害原因分析
公路路基病害原因主要分为两个方面：1）路基填土具有较低的压实度，导致不均匀沉降出现在路基中，引起路面混凝土面板开裂，另外一个原因是填土力学性能较差。通过对岩芯分析能够看出高压缩性的淤泥质土存在于路基基底，厚度大概在2cm左右。2）路基处于挖方和填方的交界处，因为填土与原土之间存在不同的孔隙度、含水量以及密实度，再加之路基受外界载荷作用从而出现不均匀沉降。
3 路基病害处治中压力灌浆技术分析
3.1 设计灌浆材料配合比例
路基病害处治中压力灌浆技术之一是设计灌浆材料配合比例。灌浆材料是路基压力灌浆技术的关键，在灌浆过程中，材料比例配合十分关键。通常来说，浆液比例为（水和石灰混合比）在0.8：1-1：1范围内，除了水和石灰外，还可以使用水泥粉煤，水泥粉煤灰可以代替水泥浆，但是如果使用水泥浆作为材料，混合材料的比例不能超过20%-30%这个范围。
3.2 注浆孔布置
路基病害处治中压力灌浆技术之二是注浆孔布置。布置注浆孔时需要对路基强度要求、灌浆特点以及路基形态进行综合考虑。按照现场注浆试验确定有效注浆半径，本次施工采用注浆孔和勘探孔2种布置方式：勘探孔的注浆孔径控制在110mm左右，将4～7个勘探孔布置在加固区处理段，对施工段路基填筑层的厚度及密实度进行明确，对不良地质问题进行分析，全面掌握填筑土质量的好坏，确定注浆孔的深度;注浆孔的注浆孔径一般控制在110mm左右，紧急停车带的钻孔深度需要穿过原状土抵基岩面，而行车道和超车道的钻孔一般布置成梅花形，深度控制在原生粘土层以下1m左右。
3.3 灌浆施工
路基病害处治中压力灌浆技术之三是灌浆施工。压浆前需要用压水对钻孔进行冲洗，彻底清理残留的岩粉及循环泥浆。施工人员可采用P.042.5mpa普通硅酸盐水泥来配置水泥浆液并进行压浆。水泥浆拌制用水宜用饮用水，搅拌水泥浆液的时间控制在3min以上，用3mm×3mm的雙层滤网过滤搅拌好的水泥浆液并将其入泵。在压力灌浆技术中，灌浆压力、浆液浓度以及操作方法是关键内容，施工人员要合理控制灌浆压力，如果灌浆压力未达到设计标准，则会导致浆液无法到达预定施工位置，从而出现空白区;如果灌浆压力超出设计标准，则会冲垮边坡或顶破路面，对路基结构造成损坏，造成公路路基薄弱部位流入大量浆液，从而达不到压力灌浆的目的。
3.4 科学确定灌浆量
路基病害处治中压力灌浆技术之四是科学确定灌浆量。灌浆量一般等于关注半圆内柱空隙总体积，在实际施工中，浆液无法将空隙完全填满，会存在浆液换水空隙填充效果差的情况。灌浆量计算试将理论值与小于1的数值相乘，然而在施工时单孔灌注计算要严谨，Ⅰ序孔、Ⅱ序孔灌注量计算不同，以理论计算值作为标准，一般理论计算值作为标准低于Ⅰ序孔灌注量，理论计算值高于Ⅱ序孔的灌注量，一旦灌注量计算出现错误，那么必然会对单孔灌注产生巨大影响。通常来说，压力灌浆量标准都是通过精密的计算确定的，灌注施工半径范围出现的空习空隙体积之和就是压力灌浆量。这种方式具有计算准确、符合施工需求的优势。压力灌浆施工中如果灌浆效果打不到要求，则应该考量土壤结构、灌浆液配置质量等因素，结合这些因素对压力灌浆量。
4 施工质量检测
受场地条件限制，此次灌浆处理施工质量采用了一下检测手段：首先是钻孔取芯、压水试验。施工结束30d后在灌浆区域随机选取一个点，用SH-100型工程地质钻机钻孔取芯，根据岩心情况看，其空隙充填饱满，结构密实。在进行简易压水试验时，底层不吃水。其次是沉降观测。施工结束后，经过2个月的沉降观测，阳床A基础、地沟、管道支座
结语
总而言之，通过压力灌浆进行基础纠偏施工，抬动观测是指导灌浆作业的关键，其关系到灌浆压力的适时变换、多孔灌浆时的间歇和轮换、抬升高度的预警与控制。在灌浆结束后采用屏浆和闭浆方法，是确保灌浆纠偏成果的的主要保证措施。
参考文献
[1]董琦.灌浆法在公路路基沉降处理中的应用[J].江西建材，2014（4）.
[2]李红艳，陈冬梅.浅析压力灌浆技术在公路路基病害处治中的应用[J].技术与市场，2018，25（8）：144-145.
关键词：压力灌浆;基础不均匀沉降;应用
引言
通常情况下，路基经过一段时间的作用会产生一定程度的沉陷，使上层路面开裂，产生一系列病害，对公路正常使用造成严重影响。对此，应及时采用压力灌浆技术进行处理，保证路基的稳定性与整体性。
1 压力灌浆简介
压力灌浆简介主要分为两个方面，一个是对于压力灌浆的基本概述。日本最早提出压力灌浆的方法，主要使用在防渗加固和改善土质等方面。对路基进行加固时，一般采用旋喷灌浆的方式，对土进行加固，形成标准或异形的泥浆圆柱体。在施工过程中，仅需在土层进行钻孔，孔径一般为50mm或者是300mm，利用压力向土内灌浆，形成直径在0.4～4.0m范围内的圆柱体。土和水泥浆反应后会生成固化土，实现加固目标。另一方面是对其固化机理的分析，进入土内的水泥浆和土发生理化反应，即在水泥作用下，颗粒之间产生离子交换;而物理过程为颗粒间产生挤密作用;化学反应为水和水泥之间发生水解和水化。在土和水泥作用下，能形成土胶体，提高路基整体强度与密实性，实现预期的加固效果。相关研究表明，土和水泥浆发生的固化反应相对搅拌，对此，进行水泥浆的配制过程中，通常要加入一定量的速凝剂，以此避免浆液发生沉淀。
2 高速公路路基病害原因分析
公路路基病害原因主要分为两个方面：1）路基填土具有较低的压实度，导致不均匀沉降出现在路基中，引起路面混凝土面板开裂，另外一个原因是填土力学性能较差。通过对岩芯分析能够看出高压缩性的淤泥质土存在于路基基底，厚度大概在2cm左右。2）路基处于挖方和填方的交界处，因为填土与原土之间存在不同的孔隙度、含水量以及密实度，再加之路基受外界载荷作用从而出现不均匀沉降。
3 路基病害处治中压力灌浆技术分析
3.1 设计灌浆材料配合比例
路基病害处治中压力灌浆技术之一是设计灌浆材料配合比例。灌浆材料是路基压力灌浆技术的关键，在灌浆过程中，材料比例配合十分关键。通常来说，浆液比例为（水和石灰混合比）在0.8：1-1：1范围内，除了水和石灰外，还可以使用水泥粉煤，水泥粉煤灰可以代替水泥浆，但是如果使用水泥浆作为材料，混合材料的比例不能超过20%-30%这个范围。
3.2 注浆孔布置
路基病害处治中压力灌浆技术之二是注浆孔布置。布置注浆孔时需要对路基强度要求、灌浆特点以及路基形态进行综合考虑。按照现场注浆试验确定有效注浆半径，本次施工采用注浆孔和勘探孔2种布置方式：勘探孔的注浆孔径控制在110mm左右，将4～7个勘探孔布置在加固区处理段，对施工段路基填筑层的厚度及密实度进行明确，对不良地质问题进行分析，全面掌握填筑土质量的好坏，确定注浆孔的深度;注浆孔的注浆孔径一般控制在110mm左右，紧急停车带的钻孔深度需要穿过原状土抵基岩面，而行车道和超车道的钻孔一般布置成梅花形，深度控制在原生粘土层以下1m左右。
3.3 灌浆施工
路基病害处治中压力灌浆技术之三是灌浆施工。压浆前需要用压水对钻孔进行冲洗，彻底清理残留的岩粉及循环泥浆。施工人员可采用P.042.5mpa普通硅酸盐水泥来配置水泥浆液并进行压浆。水泥浆拌制用水宜用饮用水，搅拌水泥浆液的时间控制在3min以上，用3mm×3mm的雙层滤网过滤搅拌好的水泥浆液并将其入泵。在压力灌浆技术中，灌浆压力、浆液浓度以及操作方法是关键内容，施工人员要合理控制灌浆压力，如果灌浆压力未达到设计标准，则会导致浆液无法到达预定施工位置，从而出现空白区;如果灌浆压力超出设计标准，则会冲垮边坡或顶破路面，对路基结构造成损坏，造成公路路基薄弱部位流入大量浆液，从而达不到压力灌浆的目的。
3.4 科学确定灌浆量
路基病害处治中压力灌浆技术之四是科学确定灌浆量。灌浆量一般等于关注半圆内柱空隙总体积，在实际施工中，浆液无法将空隙完全填满，会存在浆液换水空隙填充效果差的情况。灌浆量计算试将理论值与小于1的数值相乘，然而在施工时单孔灌注计算要严谨，Ⅰ序孔、Ⅱ序孔灌注量计算不同，以理论计算值作为标准，一般理论计算值作为标准低于Ⅰ序孔灌注量，理论计算值高于Ⅱ序孔的灌注量，一旦灌注量计算出现错误，那么必然会对单孔灌注产生巨大影响。通常来说，压力灌浆量标准都是通过精密的计算确定的，灌注施工半径范围出现的空习空隙体积之和就是压力灌浆量。这种方式具有计算准确、符合施工需求的优势。压力灌浆施工中如果灌浆效果打不到要求，则应该考量土壤结构、灌浆液配置质量等因素，结合这些因素对压力灌浆量。
4 施工质量检测
受场地条件限制，此次灌浆处理施工质量采用了一下检测手段：首先是钻孔取芯、压水试验。施工结束30d后在灌浆区域随机选取一个点，用SH-100型工程地质钻机钻孔取芯，根据岩心情况看，其空隙充填饱满，结构密实。在进行简易压水试验时，底层不吃水。其次是沉降观测。施工结束后，经过2个月的沉降观测，阳床A基础、地沟、管道支座
结语
总而言之，通过压力灌浆进行基础纠偏施工，抬动观测是指导灌浆作业的关键，其关系到灌浆压力的适时变换、多孔灌浆时的间歇和轮换、抬升高度的预警与控制。在灌浆结束后采用屏浆和闭浆方法，是确保灌浆纠偏成果的的主要保证措施。
参考文献
[1]董琦.灌浆法在公路路基沉降处理中的应用[J].江西建材，2014（4）.
[2]李红艳，陈冬梅.浅析压力灌浆技术在公路路基病害处治中的应用[J].技术与市场，2018，25（8）：144-145.