灌浆法在路基沉降处理中的运用研究
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摘要：本文介绍了灌浆加固机理,并对灌浆设计过程进行了阐述,论述了灌浆施工工艺及灌浆施工技术要点,同时对灌浆效果进行了检验与评价,实践表明,使用效果良好,值得推广应用,
Abstract: This paper describes the mechanism of grout reinforcement, and grouting design process, discusses the grouting process and grouting techniques, inspection and evaluation of grouting effects, practice shows that, with favorable results, should be widely applied,
Key words: embankment settlement; grouting method; technical points; construction.
中图分类号:U213.1文献标识码：A 文章编号：
0 引言
随着我国城市化进程的迅速发展，城市道路对我们的生活起着至关重要的作用。然而，许多城市道路由于路基土质及各种管道渗水等诸多原因的影响，经常会出现软土地基沉降及路基翻浆等现象，从而导致路面的损坏，大大降低了道路的使用功能。目前虽然处理软弱路基的方法很多，但大都存在工期长、受施工环境影响大等缺点。在城市道路上对塌陷部位的处理往往需要临时断交，施工工期长对人们的出行会造成很大的影响。相对以上处理方法，选择灌浆法，不但在技术上可行、经济上合理，而且大大缩短了工期，对于城市道路的早日恢复交通非常有利；并且灌浆法极大地减少了环境污染问题，尤其适用于城市道路软弱路基的处理。现就灌浆法的工作原理和施工程序做一介绍。
灌浆法的原理
灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将水泥或其他浆液均匀地注入地层中，浆液通过渗透、充填、压实，扩展形成浆脉。随着灌浆的进行，土体裂缝的发展和浆液的渗透，浆液在地层中形成形状各异、大小不同的片状、条状等浆体，随着其凝结硬化，他将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大和化学稳定性良好的复合型地基，从而起到控制沉降、提高承载力的作用。
2.压浆材料介绍
一般工程中采用的水泥浆加添加剂，在实践中普遍存在凝固时间不宜控制、和易性差和体积干缩等弊病。本工程采用河北省交通科研所研制的高水速凝材料，该材料由A/B两种固体粉末材料组成，使用时与粉煤灰混合均匀加水搅拌，配合比为：高水材料：粉煤灰：水=1：3.5：3.5，A、B两种浆液单独放置24h以上不凝固，可以长距离、长时间输送、存放，易于施工；材料的凝结时间也可以调控，两种材料混合后，凝结时间可以控制在10~60min，早期强度高，2h后可达1.5Mpa以上；混合料凝固过程及凝固以后不收缩。这些优点非常适合压浆技术的实现，有效地保证了公路养护的效果。
2.1 正式施工前准备工作，正式施工前，保证设备器具和材料按时到场，着重做好灌浆试验工作，调整灌浆压力、浆液扩散半径、孔距和排距后及时将孔位放样至实地。
2.2 施工设备机具选型，针对地层条件和设计要求，选择的主要施工设备机具及材料。
3. 灌浆技术要点
根据多台机同时作业、现场施工条件、工程地质条件和灌浆方法等，施工顺序采取从里往外的方式进行。
（1）布孔
布孔原则：为满足路基强度的要求，布孔要结合灌浆的特点、路基形态等因素来考虑，既要充分发挥灌浆孔的效率，又能保证浆液留在路基有效范围之内，布孔时应视路基实际情况而定。若全幅灌浆，应采用等距离梅花方格网布孔，中间孔浅，边缘孔较深，孔间距以2米左右为宜。
（2）钻孔
钻孔时，为确保原路基不受破坏，成孔的孔径应尽量小，且必须采用干钻法，严禁加水，否则路堤受水浸泡，路基原结构受到破坏，造成不必要的经济损失，还会给注浆带来不必要的麻烦，钻孔深度视路基的高度和填料情况而定。
（3）下注浆管：
选用适当的注浆管，确保浆液的灌注流畅。一般说来，注浆结束后，注浆花管很难拔除，如果强行拔除，则会破坏路基，因此注浆结束后，将注浆花管作为非预应力锚杆留在路基内，对提高路基强度有一定好处。
（4）灌浆：
灌浆的主要内容是灌浆压力、灌浆浓度、灌浆顺序等内容。灌浆压力是保证质量的重要因素之一。灌浆时，灌浆压力是保证灌浆质量的重要因素。如果压力过小，浆液流不到预计范围内，扩散范围小易形成空白区；如果压力过大，则会损坏原路基结构，顶破路面或冲垮边坡，致使浆流沿路基薄弱部位冲出路基，达不到灌浆的目的，因此注浆压力应通过现场试验而定。
4. 施工技术控制
成孔钻头对准孔位后，采取冲击成孔的方法钻进。在杂填土中钻进时，若孔壁不稳，可下入导管护壁；当钻进到淤泥或淤泥质土和粉、细砂时，下入导管护壁，然后采取捞砂筒取砂成孔的方法直至下卧粘性土层。灌浆管安放及孔口封堵灌浆管下端设置0．7m～1．0m长且下端封口的花管，花管孔径Φ8，孔隙率15％左右；在花管外壁包扎一层软橡皮，以防流砂涌进花管导致灌浆无法进行。当成孔达到预定深度后，将灌浆管下到位，再用水泥袋放入孔中水稳层底部包裹灌浆管并接触孔壁即“架桥”，然后投入粘土分层夯实至孔口。
搅浆先往搅拌浆筒内注入预定的水量并开动搅浆机后，再逐渐加入425＃普通硅酸盐水泥直到预定的用量，搅拌3min～5min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。
灌浆采用自上而下孔口封闭分段纯压式灌浆方法，即自上而下钻完一段灌注一段，直到预定孔深为止。灌浆段的长度以杂填土和淤泥或淤泥质土、粉、细砂厚度来确定；灌浆压力采取二次或三次升压法来控制，即灌浆开始采用低压（小于0．1MPa）或自流式灌浆，对杂填土而言，当吸浆量较大时采取间歇灌浆或用砂浆灌注，终灌时的压力要达到设计值；灌浆结束标准严格按设计执行。
封孔灌浆结束后及时封孔，即第二灌浆段灌浆结束过半小时后，排除孔口封堵物，再往孔内投入砂石直到水稳层顶面，过24h后，若浆液下沉，再补充水灰比0．5的浆液至水稳层顶面。
5 特殊情况下的技术处理措施
5.1在灌浆过程中，发现浆液冒出地表即冒浆，采取如下控制性措施：
（1）降低灌浆压力，同时提高浆液浓度，必要时掺砂或水玻璃；
（2）限量灌浆，控制单位吸浆量不超过30L／min～40L／min或更小一些；
（3）采用间歇灌浆的方法，即发现冒浆后就停灌，待15min左右再灌。
5.2在灌浆过程中，当浆液从附近其他钻孔流出即串浆，采取如下方法处理：
（1）加大第Ⅰ次序孔间的孔距；
（2）在施工组织安排上，适当延长相邻两个次序孔施工时间的间隔，使前一次序孔浆液基本凝固或具有一定强度后，再开始后一次序钻孔，相邻同一次序孔不要在同一高程钻孔中灌浆；
（3）串浆孔若为待灌孔，采取同时并联灌浆的方法处理，如串浆孔正在钻孔，则停钻封闭孔口，待灌浆完后再恢复钻孔。
5．结束语
综上所述，灌浆技术加固软路基，在技术上是可行的，在施工质量和处理效果上是好的，对其承载力和稳定性将得到较大的提高。掌握灌浆法的施工技术，并在城市道路以及其它公路的软弱路基处理中广泛应用，将会大大提高施工效率，并达到很好的加固效果。