“DCG”工法在处理涵背下沉工程的应用

张红春

（1.长安大学公路学院，陕西 西安 710064；2.广西交通投资集团有限公司，广西 南宁 530000）

“DCG”工法在处理涵背下沉工程的应用

张红春1，2

（1.长安大学公路学院，陕西 西安 710064；2.广西交通投资集团有限公司，广西 南宁 530000）

摘 要：涵背如出现下沉现象，需要对其进行加固补强。本文通过分析六钦高速（广西六景至钦州港高速公路）K127+438上行线盖板通道涵背下沉的原因，运用了“DCG”工法加固路基土体，抬升调平路面，给出了工后半年内的监测效果，表明该工法处理涵背下沉效果良好。

关键词：“DCG”工法；加固；调平

1 工程概况

六钦高速公路于2013年4月通车，K127+438盖板通道跨径4m，净高4.5m，长31.52m，宽4m，与涵背相接路基为填土路基，高约6m，填土为掺石灰改良后的中膨胀土。对该涵洞上行线路面进行15m拉线测沉降量：行车道为11cm～18cm，超车道为8cm～14cm，硬路肩为4cm～10cm。可见，跳车较为明显，严重危及行车安全。

2 原因分析

经研究分析，K127+438上行线盖板通道涵背下沉的主要原因是：（1）该涵洞处于膨胀土路段，虽然路堑通过掺石灰进行了简单的土体改良，但路基底层土体孔隙率大，遇水易软化变形，天然路基沉降；（2）施工条件受限，压实度达不到标准，填土分层碾压和夯实机具不能靠近涵洞而造成施工死角，造成这部分路基下沉，引起桥头跳车；（3）该路段施工措施不当，施工队盲目追求高速度，没有严格按照施工规程作业，涵背填土完成后没有经过自然沉降就直接进行路面施工，使工后沉降大，且不均匀；（4）排水工程不完善，路基边沟排水不畅，地表水浸泡造成路基土含水量升高，土体承载能力减弱，在行车荷载作用下导致路基土的局部液化、流变，产生路基下沉。

3 处理方案

根据该工程施工期间继续通车运营的要求及地质特点，考虑到施工中跑浆造成浪费和影响工程质量的问题，拟采用水泥浆凝固时间快且可控性好的化学灌浆法——“DCG工法”先加固路基再台升调平沉陷路面，恢复路面平顺，消除跳车。

4 “DCG工法”加固调平原理

“DCG工法”在不破坏路基结构的情况下，通过化学和物理作用改善土体的物理力学性能，从根本上消除路基下沉，使路面平顺。该工法兼有劈裂灌浆和压密灌浆的优点，并剔除了两者的一些缺陷，在土体中的加固调平原理可描述如下：配制好的浆液藉用特制的双液灌浆系统送到需加固的土层中，浆液先是填充土体裂隙（不进入颗粒之间）并迅速凝结，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凝结，入浆通道也被“堵塞”，于是又产生新的劈裂面……与此同时，随着浆液的连续进入，已经凝结的浆液对劈裂面的土体进行挤压，使土体颗粒产生移动，重新排列进而脱水密实。

5 DCG工法应用

5.1 施工前准备

（1）交通管制。根据现场情况，先封闭行车道和超车道，对下沉较严重的行车道和超车道进行灌浆，然后再封闭行车道和硬路肩，根据路面沉降量，确定灌浆孔位。（2）现场主要设备。工程地质钻孔机1台，灌浆泵2台，搅拌机1台，发电机组1套，水泵2台，专用灌浆头3个，汽车1台，高压管50m，Φ40钢管（6m/条）10条，Φ63钻头等。（3）主要材料及其配比。P.C32.5水泥、水、DCG-979化学浆材，配比为水∶水泥∶DCG-979=0.75∶1∶0.2～0.35。

5.2 布孔

根据加固调平要求和现场情况，从中央分隔带到路肩，依次设置A、B、C、D四排，排距为2.5m～3.5m，孔距2.8m～3.3m，呈梅花状，孔深5m～5.5m。引孔时，采用小型路面取芯钻孔机钻孔，钻穿基层即可。接着采用无水打管取土法造孔，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。

5.3 测量与记录

（1）沉陷量：灌浆前拉4条纵向基准控制线，其作用一是寻找路面最大沉陷量（下沉高度），根据最低点优先灌浆原则，确定灌浆次序；二是确定10个监测点，不仅更好的推断浆液的流向，准确判断加固抬升调平路面情况，也为工后检测提供依据。（2）灌浆量：灌浆前定好孔号，记录其深度，灌浆时记录其灌浆的起止时间、压力值、水泥用量、浆液进浆速度等，从而更好的保证最佳灌浆效果。

5.4 灌浆

灌浆前，用高压水进行灌浆管内通灌，清除管内泥土或杂物，保证管路畅通，记录灌浆孔号及孔深，为灌浆施工做好准备。浆液配制：把水泥倒进装有适量水的搅拌器里，经过0.15mm筛网过滤后流到储浆槽里，连接灌浆泵。由于化学浆凝固时间很短，用另一个储浆槽将DCG-979与过滤好的水泥浆在灌浆管口汇合，通过压力来控制DCG-979的用量。加固调平灌浆：根据最低点优先灌浆的原则，结合跳孔间距注浆方式，灌浆顺序为：B1→B2→A1......先通过加固3m以下的深层土体，使浆液渗入土体，把土体中的水分“挤”出来，此时会看到有大量的水从涵洞边沟排出，灌浆压力为0.4MPa～0.8MPa、进浆速度较快；待到红标记与控制线的距离有变化时，需要调整DCG-979浆液浓度及进浆速度，缓慢调平路面，此时会观察到红标记与控制线的距离越来越大；直到路面沉陷量小于1.5cm时，不断调整DCG-979浆液浓度及进浆速度，进行微调，直到灌浆压力较平稳且接近1.5MPa，路面沉陷量小于10mm时，路面恢复平顺，该孔灌浆结束。需要注意的是，每个灌浆孔要分多次灌浆，避免单次灌浆抬升量过大造成路面隆起和浆液跑得太远而造成浪费。

5.5 特殊情况处理

（1）冒浆：对C1孔进行灌浆时，发现浆液从涵洞钦州岸的拉杆孔和施工缝喷冒出来后，马上用水泥袋封堵冒浆口，同时调整DCG-979浆液的浓度，进行封堵处理。由于DCG-979浆液的凝固时间短，大概40秒，浆液就停止喷冒了。待冒浆停止后，停止对C1孔灌浆，对其附近的孔进行灌浆，并注意观察涵洞。（2）串浆：对B8孔进行灌浆时，发现浆液从B9孔内流出，此时立即停止灌浆并用特制的圆锥形木塞堵住B9孔。由于DCG-979浆液的凝固时间短，大概40秒，浆液就止住了。待串浆停止后，停止对B8孔灌浆，对其附近的孔进行灌浆，并注意附近灌浆孔。

参考文献

[1] JTG H10-2009，公路养护技术规范[S]. [2] JTG F10-2006，公路路基施工技术规范[S].

[3]汪在芹，邓敬森.化灌企业成功之路[M].武汉：长江出版社，2009.

[4]刘玉良，杨恩慧，邱延珺.路基压力注浆处治过程中土体劈裂机理分析[J].中外公路，2013（12）：1-4.

中图分类号：U416

文献标识码：A