岩溶路基注浆加固处理施工技术分析

2020-09-23高超

运输经理世界 2020年11期

文/高超

1 前言

在公路施工环节遇到岩溶区域地段就会导致路基工程的开展难以有效进行，这主要由于岩溶路基的承载力不高、含水量过多、开展施工时路基的强度达不到实际要求所导致的，因此采取何种有效的技术方案提高岩溶路基的强度是当前研究者广泛关注的一个重点。就目前而言，注浆加固处理技术在处理岩溶路基问题上能够取得良好的效果，因此对该技术进行分析，探寻出更加优秀的施工方案意义重大。

2 工程概况

某公路项目所处的地质条件是裸露岩溶与覆盖型岩溶连接的部位上，分布的地下水主要是岩溶裂隙水，因为季节会产生比较明显的变化，且该地区的土质主要是黏土，所以施工有一定的难度。从地质勘察发现，该地质条件厚度0～3m，Ⅲ类，且分布着比较多的溶洞地形条件。岩溶洼地主要是因分布大量地下水形成的，地表水逐步渗入地下空间，覆盖层内就会产生一定的移动影响，导致上层覆土逐步成为土洞的形式，进而出现地表塌陷问题[1]。为了使路基稳定性合格，确保公路项目运行安全性达标，应在现场进行压力注浆施工处理。

3 加固机理

利用外部设备产生压力，把制作好的浆液直接填入溶洞、溶槽、裂隙等，将孔洞全部填满，使其成为水平注浆帷幕的结构，以避免地表水存在渗入底部，防止因地表水提升溶蚀能力，同时有效预防岩溶水与覆盖层水建立垂直通道，保证路基结构的加固效果，最终提升路基结构的稳定性，促进整体工程施工质量的提高。

4 施工方案

4.1 施工组织及机具配备

按照本次工期、质量以及现场情况方面的需求，组建两个施工团队同时进行施工，按照要求给施工团队配置足够的施工机械设备与工器具，并且根据标准做好分工协作，保证项目施工有序进行。

4.2 施工范围确定

为了保证岩溶路基部分的加固施工可以达到要求，在工程开始作业之前要做好加固范围的确定分析，一般是应用钻孔的方法进行确认；另外，还要检验孔的位置是否能够设置注浆孔、施工是否可以满足要求。如果经过检验之后确定岩溶异常，则说明需要增加加固面积，扩大需要加固的范围。在加固区域向外扩张的验收阶段，距离原设计边侧3～5m 的两侧需要各自增加1～2 个钻孔进行检验分析；如果没有任何异常情况，则需要根据原有设计方案做好钻孔验证工作，同时记录统计各项检测结果和数据，然后上报监理工程师，明确具体的施工范围[2]。

4.3 注浆试验及工艺参数

经过钻孔验证工作之后，每个路段内需要选择1～2个注浆孔来做好压水试验、注浆试验，以更好地确定合适的压浆施工技术参数，比如注浆压力、深度、扩散半径、配合比等数据，从而保证各项技术参数达到工程的标准要求，为工程质量提升奠定基础。

5 施工工艺

5.1 注浆孔定位放样

在各项准备工作按照标准结束后，就可以在现场进行注浆孔的定位放样作业。在开始放样工作之前，要结合具体的路基要求设计出横断面图、注浆平面图，还要确定具体的钻孔验证的固定范围。放样作业是通过全站仪完成的，在现场要进行明确的标注，如果发现存在地下障碍物，则需要结合实际情况调整钻孔位置，但是要保证移动范围控制在0.5m 以下；如果超出该范围，则需要上报管理部门做出设计变更。

5.2 注浆孔钻孔

钻机进入施工现场后，开始组装，然后进行性能检测，达到运行标准才能投入使用。钻孔工作开始前，要按照设计图纸做好现场核对与处理。为了提升浆液利用率，且不会出现扩散范围增大的情况，通常会选择先两侧后中间的顺序进行施工。除此之外，钻孔通过干钻法开展施工。地表如果有覆土的存在，为了避免存在塌孔问题，如有必要，可以通过下入直径比较大的孔口管的方式进行。钻孔深度检测确定不能达到设计方案的要求时，应该确保其深度到达岩面下部的3m 左右；同时，钻进施工需详细记录各项参数，了解地质条件变化，然后结合具体情况选择合适的应对措施[3]。

5.3 注浆孔检查

要想保证成孔质量，提高加固效果，在压浆施工时要做好全面的质量检查，记录各项技术参数，保证现场施工情况和设计方案是一致的，以此提高施工的质量。

5.4 注浆

5.4.1 注浆顺序：按照先外后内、先中间后两段的施工顺序进行。

5.4.2 注浆方式：根据设计方案的要求，考虑钻孔深度、岩面深度、裂隙发育的具体情况等因素，选择从下到上的注浆施工方式，保证注浆施工效果合格。

5.4.3 注浆流程如图1。

图1 注浆流程图

5.4.4 注浆工艺

5.4.4.1 注浆施工前应该进行深度检查，同时展开压水试验，一方面使加固施工的深度合格，密封性达标；另一方面使孔内吸水量达标，不会存在溢水问题，全面提升注浆施工质量水平。

5.4.4.2 根据设计标准、试验参数确定最佳的配合比参数。

5.4.4.3 注浆过程中，应该严格执行施工工艺的要求进行作业，确保最大压力不超出终注压力的2 倍。

5.4.4.4 浆液需要选择纯水泥砂浆材料进行使用，如果有相对较大的溶洞、裂隙存在，且内部没有任何填充物存在，则应投入粗粒填充料，然后才能应用浓度相对较大的水泥浆进行注入施工。

5.4.4.5 如果施工位置上的地下水流动速度比较大、裂隙通畅性较好、跑浆的问题非常严重，则需要立即停止注浆施工，根据具体的情况做出调整，合格后才能开始后续的注浆作业施工[4]。

5.4.4.6 注浆环节需要做好各项技术参数的记录，并且观察是否存在问题，及时做出调整和控制，保证其符合施工的质量要求。

6 质量控制

6.1 钻孔

钻进开始作业之前，组织人员要对现场的孔位进行检查，保证没有任何问题之后才能开始钻进施工。钻到设计深度尺寸且达到终孔标准，才能停止钻进作业。

6.2 注浆

6.2.1 原材料

浆液的制作过程中，相关人员需要严格控制原材料的质量，比如水泥、水玻璃等重要材料，应该具备出厂质量证明文件、合格证书等，如果没有这些证书，禁止进入施工现场；同时，在进场前组织相关单位进行材料性能的检测，保证各项指标参数符合工程的要求后，才能投入工程中进行使用。另外，在现场的材料存放管理也非常重要，防雨、防潮是基本要求，以避免在存放中出现材料失效的情况。

6.2.2 浆液制备

配制浆液要严格按照配合比的要求进行，保证各个材料的重量与比例符合标准要求，然后按照加料顺序将材料加入设备进行搅拌。首先加入一定量的水，然后加入水泥材料，经过充分搅拌混合后再加入外加剂，此时连续搅拌至少3min。浆液在存储罐内的存储时间不能过长，通常要控制在2h 以内，尽量快速用完，否则材料变质会影响施工质量。

6.2.3 注浆过程

注浆施工作业时，要先进行稀浆的注射施工，保证裂隙不会出现堵塞的情况。注浆压力达到恒定的标准，且吸水量均匀减少或者吸浆量保持稳定的情况下，逐步提升压力，保证注浆施工不会出现中断的情况，另外不能随意调整水灰比参数；如果连续注浆施工环节没有发现压力升高的情况，且吸浆量也没有明显下降，则需要适当增大浆液；如果出现压力快速上升或者浆液量快速增大的情况，则需要停止注浆施工作业，然后在内部加入一定量砂浆或者碎石材料，也可以掺入必要的速凝剂，通过间歇式注浆方法进行施工。注浆施工要保证连续作业施工，如果因为不可抗力因素导致终端问题，则应该立即消除故障，以保证注浆可以顺利实施。间歇注浆施工，间隔时间控制在2h 以内是保证连接性能的关键所在[5]。