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压力灌浆技术在公路路基病害处理中的应用

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【摘 要】在公路路基建设完成之后,随着时间的推移以及公路运输量的增加,长期的行车荷载都会导致公路路基出现病害,最常见的比如公路路基整体下沉与局部下沉现象。但是实际的公路工程要求要尽可能低防止公路路基病害发生,或者将其控制在最小的范围内。本文通过分析压力灌浆技术,在结合笔者自身的工作实践的基础上,进一步探讨了压力灌浆技术的在公路路基病害中的应用。

【关键词】压力灌浆;公路路基;病害处理

1、引言

随着我国经济的快速发展,交通运输事业日益推进,交通运输事业的快速发展推动了公路建设的数量与规模,但是社会民众对公路施工中的质量要求也逐渐增高。目前社会经济的发展,交通运输量不断增加,公路的运营年限延长,交通荷载等等各种伤害公路质量的现象与日俱增,导致了我国的公路路基出现了很多缺陷与问题,极容易出现沉陷隐患,要知道公路路基的沉陷、路面托空以及裂缝等问题的出现对公路运营安全有重要的影响。为了解决路基病害,压力灌浆技术应运而生,通过笔者的研究发现,压力灌浆技术对治理公路路基病害中的裂缝、沉陷等问题有重大的作用,但是不同的路段的病害也需要采用不同的注浆类型,才能达到理想的治理效果。

2、压力灌浆技术的加固机理与类型

2.1压力灌浆技术

利用压力把固结的浆液以钻孔的方式注入到岩土空隙的裂隙中,从而达到改善被加固物理学性能的一种技术就是压力灌浆技术。压力灌浆技术的原理是浆液注入到被加固的物体之后,通过渗透或者填充的方式,将土体颗粒以及岩石缝隙中的空气与水分排出,用浆液占据空气与水分的位置,在浆液凝结硬化之后,原本比较松散的或者不密实的土体就会凝结成一个整体,凝结后的整体就具有很高的强度以及水稳定性与化学稳定性。压力灌浆技术具有加固施工速度快,经济性能好等特点,而且其对地形的要求也比较低,值得在公路路基病害处理中大力推广。根据不同的路段结构,需要采用不同的注浆方法,比如在常见的几种加固机理中,桥涵、高填方路段等需要考虑其路段结构,这是保证路基加固质量的首要前提。

2.2加固机理

1)浆材材料配合比。笔者根据现有的公路路基对压力灌浆技术的资料研究分析与工程实践,总结除了水泥浆一般采用的配合比是料﹕水=(0.8:1)﹕1,此外水泥粉煤灰浆的配合比也采用该比率,其中粉煤灰的含量要控制在百分之二十到百分之三十之间。

3、工程概况

某公路路段的路基是半填挖路基,出现了提条纵向裂缝,纵向裂缝的长大约是180米,该病害是伴随路面有下陷的倾向。在公路边缘出现了严重的侧移的情况。根据笔者多年的施工经验以及该工程特征上看,该地段填土路基很不稳定,裂缝将会继续发展,因此要对其进行加固处理。

3.1灌浆方案设计与施工工艺

根据上述工程的特征及笔者自身的施工经验,确定采用压力灌浆技术。压力灌浆技术的设计流程如下:①地质勘察②方案比选③灌浆试验④设计和计算⑤修改、优化设计。

3.1.1灌浆设计的内容

3.1.2确定合理灌浆方案

由于早在灌浆方案请确定之前,在加固设计该路段加固设计的过程中,要在提高路堤的稳定性的原则下,防止公路路基发生侧滑现象,于此同时,还要减少以往路基病害中由于路基的不均匀沉降引起的路面变形。经过实际工程勘测以及研讨决定采用袖管注浆法作为加固处理的技术措施,利用袖管灌浆一方面是可以增强公路路基的密实度以及提高公路路基的强度与软弱滑裂面的强度,另一方面还可以减少因为该路基的不均匀沉降而引起的变形。

3.1.3注浆孔的布置方式

在注浆孔的位置布置上,要考虑到路基的强度要求以及灌浆的特点、路基的形态等三个方面来进行。注浆孔的布置一方面来发挥注浆孔的效率,另外还要确保浆液灌充的路基加固面积,这样做的目的是为了防止跑浆或者留下空白的区域。

3.1.4钻孔

在钻孔的过程中,要保证公路路基不受到破坏。因此也就是说要尽可能钻一些小孔,并且在这个过程中要禁止加水,要采用干钻的方法,防止公路路堤在水中浸泡,这样的话就可以最大限度地避免路基的原本结构受到毁坏,避免一些原本不需要的经济损失。但是也不是要排斥深度钻孔,或者深度钻孔的方法就没有任何优点。另外要根据公路路基的高度以及填料的情况来决定是否选择深度钻孔方法。

3.1.5灌浆施工

确定灌浆的压力,浆液浓度和操作规程是压力灌浆技术施工的关键与重点。在进行压力灌浆的过程中,确保灌浆的压力。若给予的灌浆压力过小,浆液就可能流不到事先设计的范围内,容易造成空白区;反之若给以的压力过大,就可能会损坏公路路基结构,比如冲垮边坡或者顶破路面等,导致浆液流到公路路基薄弱的部位,从而不能很好地实现灌浆的真正目的。所以具体的灌浆压力要根据现场的试验而定,不可盲目进行灌浆施工,乱给灌浆压力。下面笔者配备了一种路基实施灌浆数据表,不同的孔深有不同的压浆范围与压浆总量。