注浆技术在高速公路病害处理中的应用探讨

王杰

摘 要：高速公路是国家发展建设所离不开的重要基础设施，如果高速公路出现公路病害，势必会影响道路的正常使用，对当地交通以及经济建设产生一定影响。本文就从病害处理这一备受关注的问题入手，在论述注浆技术的原理、分类的基础上，着重探讨了如何处理常见的高速公路病害问题，希望能为相关人员提供些许参考。

关键词：注浆技术;高速公路;病害;处理

高速公路在投入使用一段时间后可能会出现一些病害，如沉降、裂缝等。这可能和当初的设计，或是路段的地质等方面有关。病害的发生会影响路面的使用，并带来道路使用车辆的安全隐患，因此应当积极采用一些技术手段，修复病害问题。注浆技术就是一种目前常用的病害处理技术手段，以下就对此种技术的原理及其应用展开如下探讨。

一.注浆技术的原理及其分类

（一）注浆技术的原理

注浆技术主要就是利用浆液通过注浆设备向病害部位进行注浆填充，将裂缝、孔洞等进行填补，在注浆硬化后，公路岩土能够和浆液胶结形成一个强度、抗渗透性以及压缩性等方面有效提升的新土体，从而提升公路强度，增加紧密性和可靠性，改善了道路沉降以及裂缝等问题。且此种技术的操作简便，成本相对较低、效果理想，近年来得到了广泛关注。

（二）注浆技术的主要分类

注浆技术的基本原理都是相同的，但按照具体的操作方式能够分成渗透注浆技术、压密注浆技术、劈裂注浆技术这几种：①压力注浆技术。也称静压注浆，这是目前常用的注浆加固技术，这种方式能够避免破坏原路基的土体形态，主要是通过土体孔洞利用注浆设备进行注浆，浆液进入土体中借助自身的压力渗透到土地中的各孔隙、孔洞之中，达到处理病害的作用[1]。②压密注浆技术。这种技术主要是加强道路的密实性，用于提高道路强度，选用具浓度大、粘稠度稿的加固浆液，这种浆液能够起到很好的土体挤压效果，使土体更加密实，提高公路的承载力。但是需要注意，这种方式不适合透水性差以及含水量过高的土体。③劈裂注浆技术。劈裂注浆主要是将化学浆液或是水泥材料向土层之中注入，从而提升土层的性能，在注浆时注浆管住口释放浆液时产生的压力能够使土体出现剪切裂缝，浆液就能够从这个劈裂的裂缝进入土层，从而形成一个类似网格、骨架的的加固结构[2]。这种加固方式能够很好地使用在渗透性能比较差的公路加固施工中。

二.注浆技术的应用方法

（一）注浆材料

注浆材料具体可分为粒状浆才以及化学浆材，但是化学浆材的价格就相对较高，目前常用的主要是粒状浆材，以水泥浆液或是采用水泥粉煤灰浆液为主，还可加入一些其他的增强外加剂。高速公路病害注浆处理是要提升公路强度、增加压实度，为达到这一目的需要注浆能够具有较强的流动性，才能提升扩散面积，且更加均匀分布，达到理想的病害处理效果[3]。所以在配置注浆材料时，建议加入大约3%比例的水玻璃作为提升扩散性能的外加剂，同时也能够有效控制浆体泌水性，使泌水率能够有效控制到10%。此外 ，注浆的压力也应尽量较高，最少为0.25MPA，确保有足够的压力使浆液充分扩散。

（三）封压层

注浆施工应当有封压层，如果加固处理的软土路基本身上部有硬壳土地，那么这个硬壳就可以视作封压层。如果上部没有硬壳，那么应于地层表面先铺设一层大约半米厚的粘土层，来作为封压程。或是在原有地基上通过碾压提高硬度作为封压层。

（四）注浆口布设

注浆方式一般是从下至上的方式分层注浆，浆液进入土体的扩散半径会根据浆液材料配置、注浆压力以及土体的渗透性有关。因此在布置注浆口之前，应当先做一个勘探孔，在每个需要加固的路段做5、6个勘探孔，从而勘察土体的结构、厚度、密实性、渗透性等性质，由此评估浆液注入土体后的扩散半径，由此来布置注浆口[4]。一般布孔的方式可按照矩形、梅花形等形式，孔距要结合土体性质、扩散半径来确定。如果土体中存在厚度比较大的砂砾层，渗透性能比较强，那么孔距可以适当大一些，超过3米，但建议不要5米，避免孔距过大，造成加固不完全。如果加固的路段土地主要为吧耦合黏性土，具有比较小的渗透性能，那么孔距应当缩小，控制在2米-3米。

（五）注浆方式

目前最为常用的方式是采用静压注浆，这种凡事能够减少对土体的破坏，做布置注浆孔的同时还应当在孔中放置钢筋，这样所注的浆液能够更好地和土体紧密结合，并借助钢筋的强度进一步提升注浆的力学效果[5]。所插入的钢筋能够和浆液形成一体，尤其是在坡体道路，这还能够提升浆液抗的滑移效果。按照这种方式通过静压注浆，分别再道路两侧的紧急停车带、行车道、超车道等区域进行注浆填充，提升道路的整体力学效果，达到有效处理病害的目的。

三.注浆技术在常见高速公路病害处理中的应用

（一）下沉病害的注浆法处理

选择常用的φ42无缝钢管作为注浆管道，采用钢管和浆塞相搭配，为达到有效的加固效果，应結合实地勘探结果，将钻孔深度设置为4米-8米。注浆一般采用选择水泥浆材料，注浆的压力不少于0.25MPa，可采用梅花形布置注浆孔，因为下沉病害主要是出现在软土土体中，此类土体一般孔隙比较大，渗透性较强，因此注浆孔的间距尽量较小。在注浆施工的同时，需要加强对周边路段的观测，如果发现注浆施工的过程中出现上拱开裂的情况，就需要立刻停止注浆施工，需要调整设计方案重新安排施工。具体的施工步骤主要包括以下几点：

①配置浆液，并做好试验工作，注浆材料建议选强度较强的硅酸盐水泥，配合力按照1：1来配置水泥浆液，并开展质量试验，不仅要保证其强度，还要控制凝结时间，初凝时间要控制在5小时左右，终凝时间则为8h-10h。

②结合路段的勘探结果进行布孔，按照4米-8米进行钻孔。钻孔采用干钻的方式构建注浆口。成孔之后，为了防止杂质、雨水等的进入，建议在成孔并清理杂质之后将注浆管插入，以由下到上的方式进行注浆。

③注浆施工，注浆压力要结合不同路段的勘察情况来设计，但不能低于0.25MPA。注浆要从下到上、从周边到中间的顺序进行施工。每个孔的注浆时间要控制在10分钟之内，施工的过程中根据实际情况随时调整注浆压力。如果在注浆过程中发现冒浆问题，需要及时处理，在冒浆的部位通过隧棉絮、速凝水泥等进行封堵，并适当调整注浆压力[6]。如果发现串浆问题，主要是由于土地地层中的裂缝或孔隙比较多，注浆压力也过大，导致彼此串联串通，出现了串浆问题。对于这种情况应当找到串浆孔并进行封堵，并减少注浆压力。

⑤注浆完成后转移到新孔继续注浆，全部完成后需要进行验收，验收合格后恢复施工现场区域。

（二）道路开裂病害处理

当道路出现开裂问题时，也可以通过注浆技术进行病害处理，结合勘察结果配置浆液，将浆液注入到裂缝中，填充开裂的空隙，固化凝结达到填充裂缝的作用，增强其稳定性。这种方式还能够巩固路基，具体可采用静压注浆技术，让浆液通过自身压力深入裂缝中，和土体相互结合，提高力学性能，也避免地下水等渗入到裂缝之中，提升土体的强度。很多高速公路都是高填方路基，这种路基的强度不是很高，经过较长时间的使用就可能出现裂缝病害，这就需要通过注浆技术及时处理此类病害，提升道路的稳定性，保证公路的使用安全。

（三）公路挡土墙加固

挡土墙是高速公路中起到路基填土的支撑作用，但随着公路投入使用的时间越来越长，有些挡土墙可能出现松动的问题，需要加以处理。通常挡土墙是采用粗粒料所构成，这种材质决定了不能一次性制作较多的注浆孔，容易引起坍塌，所以主要是采用分层多次的高压压密注浆进行加固处理。一般是分成四次注浆，在首次注浆时，浆液基本都会凝固于注浆孔周边，实际上并不是指望首次注浆达到加固效果，而是通过这些凝固周边的浆液对之后几次的注浆起到类似止浆塞的作用。第二次注浆就能够使浆液在挡土墙强内部中呈脉状扩散，之后的第三次注浆会加粗脉状浆液，再进行最后一次的注浆，就能够全面渗透挡土墙内部，达到有效加固的作用。

四.结束语

综上，高速公路在长期使用期间有可能出现各类影响公路正常使用的病害问题，需要及时加以处理。注浆技术就是能够有效处理高速公路的病害的技术手段，结合处理现场的勘察结果设计合理的浆液配比与注浆孔布置，将浆液通过注浆管按照由下到上，由周邊到中间的方式进行注浆，使浆液填满裂缝、空隙，从而有效处理裂缝、沉降等病害问题，提升公路的稳定性，增强密实度，提供更加可靠的道路安全保障，为人们出行和地方经济建设保驾护航。

参考文献：

[1]左小林.高速公路路基沉陷注浆施工技术的应用[J].交通世界，2021 （22）：93-94.

[2]支彦锋，杨浩，徐屹，吴盼盼，周乃圆.岩溶区高速公路路基注浆技术的应用研究[J].建筑技术开发，2021，48（04）：131-132.

[3]秦竹.高速公路路基沉降注浆施工技术应用探讨[J].企业科技与发展，2021（07）：95-96+99.

[4]封文琦.公路路基沉陷处理中的注浆施工技术[J].交通世界，2021（16）： 45-46.

[5]袁卫.浅析公路桥梁隧道施工中注浆技术的应用[J].四川建材，2021，47 （05）：167-168.

[6]王婧.压力注浆技术在高速公路路基路面病害处治中的应用[J].砖瓦，2021（05）：169+171.