浅析灌浆法在高速公路路基沉降处理中的应用

2019-01-31刘兵江西中煤建设集团有限公司江西南昌330100

中国房地产业 2019年5期

文/刘兵江西中煤建设集团有限公司江西南昌 330100

随着我国社会的快速发展，促进了高度公路的建设进程。在道路的建设过程，为确保工程质量，保证人们的出行安全，应做好路基建设工作。当前在路基的建设中应用灌浆技术，可有效避免路基发生沉降，因此，明确灌浆技术的原理，以及将其科学应用在公路工程的建设中具有重要意义。

1、灌浆法的应用原理和作用

所谓灌浆即指利用水泥或者其他的建筑浆液以渗透和填充的方式在土中逐渐形成浆体。因为大多土层具有不均匀的特点，所以可通过钻孔的形式向其中灌入特定比例的浆液。

使用灌浆法主要有以下两点作用：第一，浆液可通过灌浆孔不断扩展，形成特定形状的浆体，使得灌浆孔周围的路基土被紧密填充，提高土体密度。第二，在灌浆过程中，使浆液不断向路基内部的裂缝中渗透，从而在内部的不同层次中形成各种形状的浆体，随着浆液的凝结，在路基内部形成纵横交错的脉络，促进路基内部的石块和路基土二者之间的紧密接触，在灌浆管的周围形成均匀的灌浆柱体。柱体和路基土之间共同作用形成复合型地基，两者共同发挥作用避免公路的路基发生沉降，提高路基的承载能力[1]。

2、对高速公路路基发生沉降的原因分析

2.1 没有对路堤科学处理

在高速公路的路基建设过程中，由于对路基的处理不科学，是导致路基发生沉降的原因之一。例如，在施工之前，施工人员没有按照规定的流程对路基表面进行彻底的清理，导致施工现场中残留一些有机物，如植物的根系，在路堤的施工结束之后，有机物会随环境变化而发生腐烂的现象，导致路基中发生空洞，从而发生不规则的沉降。此外，在路堤的填料选择不当以及压实工作不足也是影响高速公路发生沉降的重要原因。

2.2 填料的质量和填筑方式不合格

在高速公路的路基建设过程中，部分施工单位为节约成本，或者在材料的管理人员没有仔细对材料进行检查，导致在施工过程中应用了质量不合格的填料，也可导致路基发生沉降，威胁人们的出行安全。如：当所选的填料中含有较多的腐殖质时，就会在很大程度上导致路基发生沉降。此外，在填筑方式方面，由于路基土的质量之间的差异性，导致在实际的施工过程中应该使用不同的填料方式，如果不能正确对填料方式进行选择，就可能导致路基发生沉降。

2.3 没有完善的排水系统

在高速公路的路基施工中，路基的排水系统的完善性和路基是否发生沉降有直接影响。例如：当排水系统不完善时，遇到连雨天气，路基中会存在大量的积水，使路基长期处于雨水浸泡的环境之中，导致其发生不同程度的沉降。

3、在高速公路路基沉降处理中应用的灌浆技术

3.1 劈裂灌浆

在路基工程建设中，劈裂式的灌浆技术可有效防止路基发生沉降，保证路基的稳定性。通常此技术用于土质较软的路基工程中，通过加固来防止路基沉降。在应用劈裂灌浆技术时，通常对场地没有过多要求，同时其在操作过程中的安全性较高，不会对环境造成污染，也不会影响施工区域的其他建筑，更重要的是操作简便、造价低，因此受到广泛的应用。

在使用劈裂灌浆施工时，通常会将灌浆液逐渐渗入到软层地基土的缝隙之间，从而使基地的稳定性增强。同时使用该技术时，要注意多次、分段进行灌浆，这样既可使地基更加稳固，还有助于提高地基表面的防水功能，避免路基内部渗入大量的雨水而产生不同程度的沉降。此外，此灌浆技术还有施工期短的特点，同时可迅速取得良好的效果，同时还可节约工程成本，因此，是高速公路路基施工中较为常用的技术之一。需要注意的是，在施工时使用此技术，对施工人员的专业性要求较高，因此，为确保施工安全，地基工程的质量安全，应对施工人员的专业能力以及工作经验方面有严格的要求。

3.2 静压和高压灌浆

静压灌浆是指在常用气压和液压条件下，使用灌浆导管把浆液注入到地基层中。使用此技术时，其浆液在地基层中的扩散范围较广，因此对浆液有较高的利用率。但是由于使用此技术时，会使全部浆液进入到基地层中，导致人们难以对其的流动范围有效控制，施工时容易造成串浆现象，使浆液流到其他区域，在一定程度上增加了施工材料成本。因此，这种技术常用于土壤中含有碎石或者砂砾的地基工程中。

高压灌浆是应用设备产生高压，使用灌浆管把浆液喷射到地基层中，由于高压导致浆液具有较强的冲击能力，可对路基土进行切割，当压力达到一定值时，突破土体的强度，使部分土粒分离出来，剩下的土粒和浆液充分混合，成为一个整体。使用这种技术的优势是可对浆液更好的控制，避免其过度扩散造成浪费。同时需要注意的是，其在应用上也存在着不足之处，由于浆液的高压特征，使其只能对喷射区域内的路基土产生影响，作用范围有限。由于静压和高压灌浆技术具备各自的优点和不足，因此，在高速公路的路基建设中，应结合工程的实际情况，将此两种灌浆技术结合使用，实现二者的优势和劣势互相补充，避免发生路基沉降现象，提高路基建设质量。

4、使用灌浆技术的注意事项

施工之前应做好预试验，确定好各项参数值；在灌浆孔位置的测量上要准确，误差要控制在20厘米以内；选择符合要求的施工材料；合理掌握浆液的用量，确保其可在2分钟之内凝固；控制好浆液的水灰比，可实现做好配比试验，如可选择0.5、0.6、0.7、0.8等比值进行试验，从中确定合适的比例；对注浆结束的标准科学掌握，确保吸浆量不超过5L/min；在灌浆结束15天后，要检测路基顶面的承载能力，确保其回弹模量高于160MPa。在灌浆过程中如果浆液冒出，可通过控制灌浆量或者向其中加入定量的水玻璃，以及延长注浆深度等方式解决，同时，还可使用间断灌浆的方式，当灌浆冒出后停止灌浆，待15min之后再继续灌注。当灌浆时发生串浆现象时，可能是由于灌浆孔之间的间距过小，这时可适当增加间距解决，同时对连续两次的灌浆时间进行调整，确保当上次浆液凝结之后，再继续灌浆。如果串浆的部位没有灌浆时，可将两个孔同时灌注；如果串浆部位正在进行钻孔时，应立即停止钻孔，封闭灌浆孔[2]。