浅谈DCG工法在平钟高速路基沉陷处理工程的应用

马乃富

（广西交通投资集团柳州高速公路运营有限公司贺州分公司，广西 钟山 542600）

1 概况

平钟高速公路为沥青路面，路面结构为：4 cmAK－13＋6 cmAC－20＋6 cmAC－25＋0.6 cm稀浆封层＋20 cm水泥稳定碎石上基层＋20 cm水泥稳定碎石下基层＋20 cm水泥稳定碎石底基层。该路已建成通车3年，由于各种原因，近来发现多处路段出现路面沉陷，行车跳车病害，拉线沉陷量达到5 cm～13.5 cm。在此仅以K164＋720～K164＋740左幅具体处理情况，浅谈DCG工法在平钟高速路基沉陷处理工程加固沉陷部位路基，并直接抬升调平沥青路面的应用。该处填方高度8 m～9 m，填土为含砾低液限粘土，临近河道，20 m拉线最大沉陷量达135 mm，且硬路肩出现一条长20 m、宽15 mm的纵向裂缝，路基整体向外滑移沉陷。

2 DCG工法的原理与特点

2.1 DCG工法的原理

加固地基和抬升调平凹陷铺面的化学灌浆方法，是邓敬森先生发明的，可以简称为“打针法”。主要原理可以概括为：配制好的浆液藉用特制的双液灌浆系统送到需加固的岩土层中，浆液先是填充土体裂隙（并不进入颗粒之间）并迅速初凝，裂隙被“堵塞”后，灌浆压力即自行上升，使土体产生“液压开裂”，浆液沿裂面进入并迅速初凝，入浆通道也被“堵塞”，于是又产生新的劈裂面，周而复始的灌入大量浆液。在灌浆的过程中软弱土体不断被压实，当达到一定密实度后，土体体积不能再缩小，迫使上层土体上升。这种浆液就像被打入土体水平层面的“楔子”一样，使地层产生密实和上抬作用，通过上抬土体来抬升履盖于上的构筑物。

2.2 DCG工法的特点

（1）压力低：通常使用0.2 MPa～2.0 MPa灌浆压力即可使岩土体充分进浆。

（2）费用低：通过控制浆液凝固时间来控制浆液的扩散半径，最大限度减少浆液跑失，避免浪费，既能有效地保证工程质量又能降低工程费用。

（3）强度高：浆体7 d抗压强度可达到20 MPa以上。

（4）效果好：浆液在干燥土层或水中照样迅速固结，浆液固结率为100 %，固结过程中几乎不析水，从而避免了一般浆液结石率低、析水软化路基的不良后果；浆液在土层中同时发生“劈裂”和“压密”两种形式的作用，加固效果比普通水泥灌浆更加显著。

3 主要施工设备

小型路面取芯钻机、地质钻机、灌浆泵、搅拌机组、发电机组、灌浆管、自制拔管器及其他配套工具设施。

4 材料、配合比及技术指标

材料：水、P.C32.5水泥、DCG－979、MX2000＋MX2001复配剂。

配合比：水∶水泥∶DCG－979∶MX2000＋MX2001复配剂＝075∶1∶0.2～0.35∶0.006。

技术指标见表1。

表1 技术指标

5 施工工艺及其主要参数

DCG工法施工工艺流程图，见图1。

图1 DCG工法施工流和图

5.1 布孔

根据加固调平要求和现场情况进行孔位放样，共设置A、B、C、D四排，其中D排位于边坡上，孔距为3 m～4 m，排距3 m，呈梅花状布孔，孔深6.0 m～9.3 m，见图2。

引孔时，首先用小型路面取芯钻机钻穿底基层即可，跟着是钻深层孔，方法有两种：

（1）无水打管取土方法：即钻穿基层后，直接将灌浆管打进土中，以便增强灌浆管与土体的紧密性，避免灌浆时从灌浆管侧面冒浆。该法简单直接，但是由于深度大，灌浆管只能分段打进去，再焊接另一段，速度比较慢。

（2）地质钻机干钻法：注意避免采用地质钻机水钻造孔对路基的浸泡软化和扰动，钻孔孔径宜为灌浆管径的2倍～4倍。钻孔后，将灌浆管固定于钻位中心位置，再在钻孔底部 1/2范围回填细度模数较大的中砂或粗砂，上部1/2范围回填细粒土，边回填边捣实。引孔时，宜灌一次浆后再钻相邻的孔，以免浆体串孔，从 相邻孔冒浆，难以达到相应的灌浆压力，影响加固效果。

图2 平钟高速路基沉陷处理工程图

5.2 记录与观测

A、B、C排各拉一条纵向基准控制线，记录病害，测量路面沉陷量，记录灌浆孔深，记录灌浆量。若观测不准确，可能造成达不到调平路面的目的，或过度抬升造成隆起，形成新的路面病害。

5.3 灌浆

灌浆前，必须用高压水进行灌浆管内通管，清除管内泥土或杂物。安装灌浆管的同时应安装止浆塞，避免浆液进入热拌沥青层。

浆体配制：水泥、MX2000＋MX2001复配剂宜与水共同搅拌，经0.15 mm筛网后再进入灌浆泵；由于化学浆体凝结时间很快，宜用另外一组灌浆泵将DCG－979与水泥浆在灌浆管口处混合，通过压力控制DCG－979用量，故灌浆前必须进行压力与流量关系的标定。

灌浆一般按沉陷量大到沉陷量小的孔位，跳孔（防止浆体串孔），并结合避免相邻孔位沉陷量差的情况综合考虑灌浆的顺序，该处主要的顺序为：A、B排→D排→C排。每个灌浆孔应分多次灌浆，避免单次灌浆抬升量过大造成新的路面起伏病害和浆液“跑”得太远而造成浪费。灌浆的同时，用自制拔管器将灌浆管缓慢提升，提升速度应根据预计灌浆次数、灌浆量、灌浆时间和抬升量等因素综合考虑，并应保证灌浆压力维持正常水平，灌浆压力宜保持1.0 MPa～2.0 MPa。

结束灌浆判断：根据灌浆压力（≥2.0 MPa）、进浆速率（≤5 L/m in）、单孔抬升量（≤5 cm）及路面平整度等综合因素判定结束单孔灌浆。进浆速率≤5 L/m in时，说明土体已经密实。

灌浆全部完毕后，待浆体达到设计强度，用坑洞灵等材料修补沥青面层的孔洞。

5.4 质量控制标准

质量控制标准：施工范围内路面平整度达到20 m拉线，线与路面的最大间隙≤15 mm，浆体7 d抗压强度≥20 MPa。

经结合边坡树根桩和路面裂缝修补等处理，K164＋720－K164＋740左幅路面平整度达到20 m拉线，线与路面的最大间隙为8 mm，浆体7 d抗压强度均大于20 MPa，无新增病害，各引孔及灌浆量情况见图2。

经DCG工法处理的其他路段均成功抬升调平路面，从运营情况看，效果良好。

6 结束语

我们在处理沥青路面沉陷时，大多是进行路面罩面或加固路基后再路面罩面，往往是处理不彻底，不久后还是发生沉陷，或罩面影响沥青路面的美观，总有不满意之处。DCG工法在平钟高速路基沉陷处理工程的成功应用，解决了以往处理方法的不足之处，这当然也要求路面结构没有严重破坏，否则需要结合其他的处理方法进行处理。

1 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）