关于高速公路路基沉降注浆加固处理的探讨

李晨

【摘 要】近些年来，随着社会经济的不断发展，公路工程建设越来越多。在公路工程建设中，路基沉降问题较为常见，不仅会对公路质量及正常使用产生影响，还会对行车安全造成很大的威胁。为此，在高速公路工程建设中，一定要对路基沉降问题予以深入分析，积极采取注浆加固等有效处理措施，以此增强路基承载能力，消除路基沉降病害，延长高速公路的使用年限。

【关键词】高速公路 路基沉降 注浆加固

在高速公路路基沉降处理中，传统处理方式就是对沉降路段予以全翻，处理路基中的软弱部分，方法主要有强夯法、水泥搅拌桩法等[1]。然而这些方法主要适合应用在新建高速公路施工中，针对已建成高速公路路基的沉降问题，多采用注浆加固处理策略，尤其是在桥头跳车处理中，应用效果较好。在高速公路路基沉降处理中应用注浆加固技术，无需对公路进行开挖，确保了交通运行的连续性，并且加快了施工进程，缩短了施工工期，值得进一步研究与应用。

1 高速公路路基沉降的传统处理方法

1.1 强夯法

强夯法可以在短时间内对路基土体产生一个较大的冲击能量。也就是说，应用强夯法，可以在短时间内对路基完成加荷作用，将产生的冲击能量转变成各种不同波型的能量波，从而传递至路基土体中[2]。在高速公路路基处理中应用强夯法防范沉降的原因主要就是通过强夯对路基施加冲击荷载，使一定范围内的路基土体产生动力响应，进而出现一定的工程特性变化，实现路基加固目的。然而，在实际施工中存在其震动较大，不适宜在建筑物附近施工，易扰民；施工场地不可过小，以免无法正常使用施工机具；对土方含水量较为敏感，如果含水量较高，易出现橡皮土现象等弊端。

1.2 水泥搅拌桩法

在软弱路基加固处理中，水泥搅拌桩应用较为普遍，可以显著降低路基不均匀沉降[3]。现阶段，水泥搅拌桩主要包括两种类型，即喷粉法、喷浆法。喷粉法中主要选用水泥粉为固化剂，喷浆法中主要选用水泥浆为固化剂，在具体施工中，需要根据工程的实际情况，采取适合的施工方法。然而，在实际施工中，因为设计方法较为保守，置换率达到了40-80%，桩体设计强度取值通常不大于0.6MPa；因为我国搅拌机械性能与施工监控体系较为落后，加之管理不到位，操作人员水平有限，导致施工工艺尚待完善，质量检测手段尚待加强。

2 高速公路路基沉降注浆加固处理分析

2.1 注浆加固处理原理

在高速公路路基沉降中应用注浆加固处理，可以显著改善沉降情况，其处理原理：在高压作用下，把水泥或其他浆液渗透进周围土体中，以此实现充填，达到预期的压实效果[4]。通常情况下，地下土体是不均匀的，所以，利用钻孔向土层中注入一定水灰比的浆液，可以对土体结构产生一定的影响。向土层中注入浆液，能够有效充填土体周围的空隙，提高土层密度。在土层注入浆液之后，就会改变土体裂缝的形状，保证土层整体承载力得以提升，实现加固效果。

注浆加固技术消除了因为路基软弱导致的不均匀沉降，从根源上避免了路基病害的发生；施工期间不会阻断交通，施工污染小，施工工期短；施工技术先进，工艺成熟，效果可靠，施工经济效益高。

2.2 注浆加固施工步骤

2.2.1 施工工艺流程

在正式施工之前，必须严格按照施工图纸予以施工孔放样，之后予以注浆孔钻孔，在注浆孔检验合格之后，给予浆液灌注施工，在达到设计要求之后，停止浆液灌注。在整个施工过程中，施工工艺主要为场地平整清理、定位桩孔、编号放样、钻机就位、钻孔、成孔、安装注浆管、封孔、压力注浆、密封孔口、综合检验。在浆液灌注施工中，注浆管底部与注浆孔底的距离宜为2.5～3.0m；在注浆孔封孔操作中，封孔深度要比路床顶低，约为2.0～3.0m，以免浆液回流，进入路面层和路床的结合部位，导致出现路面鼓包现象。

2.2.2 注浆材料选择及配合比

注浆材料应具有较好的自硬性、较强的粘结力、良好的渗透性与流动性，从而更好的实现路基加固效果，提高公路强度。在实际施工过程中，可以根据具体要求选择适合的注浆材料，保证配合比科学、合理，从而取得良好的加固效果。现今，注浆材料主要为水泥，通常选用普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4～0.6：1。此外，也可以在注浆材料中添加一些粉煤灰，水泥：水：粉煤灰=1：0.15：（0.3～0.4）。

2.2.3 浆液变换

在浆液灌注施工中，倘若存在严重钻孔漏失或吸浆量较大的现象，必须采取有效措施予以处理，如采用间歇式灌注法施工。在浆液灌注施工中，也可能发生吸浆不足的现象，此时需要对浆液中粉煤灰的含量予以调整，或用纯水泥浆液予以灌注施工。在实际施工中，遇到洞穴或暗窑的时候，可采取双孔灌注法，即水泥浆液与石屑或者碎石同时灌注。通过浆液渗透进石屑或者碎石间隙当中，使地基形成复合地基，以此有效控制路基沉降，并且对增强路基承载能力也有着十分积极的意义。

2.2.4 注浆加固施工控制要点

在注浆加固施工中，注浆压力是非常重要的参数。如果注浆压力过小，导致浆液无法充分分散至路基当中；如果注浆压力过大，就会导致路面抬起以及破坏其他结构层。通常情况下，注浆压力在1.0～1.5MPa之间。在注浆施工中，主要从边缘向中央进行，边缘压力不可太大，因为边缘渗透性较大。在决定注浆量的时候，主要考虑注浆土体积、填充系数、土孔隙率等因素。在实际施工中，如果注浆压力未出现显著提升或者路基无明显隆起现象，可尽量多灌注。当浆液由另一个钻孔中冒出的时候，可用木塞堵死冒浆孔，之后加压，在注入大量浆液后，压力无显著提升，可考虑是否存在空洞、裂缝、泉眼等情况，停止灌注，在查明原因之后，给予适当的处理，以此保证施工顺利完成，并且提高施工质量。

注浆间距主要取决于注浆半径，在实际施工中，可以根据现场注浆试验确定不同注浆点的土样干密度，从而对土样干密度的比较分析，明确注浆半径。在具体施工中，当无法进行现场试验的时候，可根据经验予以确定。

2.2.5 封孔施工

在完成注浆施工之后，有效封堵注浆孔，以免临近注浆操作时出现冒浆问题。在注浆孔附近出现漏浆现象的时候，必须马上停止灌注，给予及时、有效的封堵，以此提高施工质量。

2.3 施工过程中值得注意的事项

在注浆加固施工中，一定要对以下几点事项予以密切关注：一是，明确注浆压力，不宜过大或者过小。在决定注浆压力的时候，主要对地层土体密度、初始应力、强度、钻孔深度、注浆顺序及位置等因素进行考虑，之后根据现场注浆试验，合理确定注浆压力。二是，在注浆施工中，安排专门人员对地表与边坡情况进行查看，是否存在开裂、隆起等现象，如果存在不良现象，应给予及时处理，以免路面抬起过大或者出现大范围漏浆，导致施工质量受到影响。

3 结语

综上所述，高速公路工程建设对经济发展及人们出行均有着很大的影响，为了更好的确保公路使用效果，须全面分析易出现的路基沉降问题。从长远的角度看，沉降后的路基威胁着过往的车辆安全，也缩减了公路使用年限。所以，在高速公路工程施工中，一定要充分认识路基沉降问题，结合实际情况，加强注浆加固技术的运用，以此提高公路工程质量。新式注浆加固处理摒除了传统流程的换填以及开挖，兼顾了经济性及适用性。经过注浆加固，加快了处理路基沉降病害的总体速度。保证人们出行安全、舒适，为交通事业的健康、可持续发展提供了可靠保障。

参考文献：

[1]刘学.解析高速公路路基沉降注浆加固处理[J].城市建设理论研究（电子版），2013（29）：1282-1284.

[2]李佳坤，陈远川.基于侧向打桩挤土及注浆加固的沉降路基修复工法[J].价值工程，2015（28）：133-134，135.

[3]范珉.关于高速公路路基沉降注浆加固的思考[J].建材发展导向（下），2014（5）：190-190.

[4]高永亮，阴翔宇.注浆加固法在路基沉降处治中的应用[J].科技创新与应用，2013（31）：203-203.