公路路基注浆工艺应用研究

吴学武

（甘肃省庆阳公路事业发展中心，甘肃庆阳 745000）

0 引言

公路工程是国家基础设施的重要组成部分，在连接城市和乡村，促进商品流通、人员流动和经济发展方面起重要作用。随着我国人口基数的扩大和经济社会的发展，公路工程建设要求不断提高。注浆工艺能够有效提升公路路基的稳定性和承载能力，其也因此成为公路施工中的一项重要施工工艺。加强对该工艺的研究和分析，不仅有助于提高公路工程的建设质量，也能为我国经济社会的长远健康发展注入持续动力。

1 公路路基注浆工艺概述

注浆工艺目前在我国工程建设行业得到了广泛应用，尤其是在公路桥梁注浆施工中。应用公路路基注浆工艺时，需要根据施工要求配置浆液，通过气压、液压或是其他工作原理，借助注浆管进行注浆填筑，以有效满足工程建设基本要求。根据注浆材料的不同，公路路基注浆工艺可分为水泥浆注浆、聚合物浆注浆、化学浆注浆等[1]。

公路路基注浆工艺的主要优势如下：

第一，提高路基的承载能力。将水泥浆液或其他强化材料注入路基中，并与路基土壤充分混合，可形成坚固的复合路基，进而提高路基的抗压能力，使其能够承受更大的荷载，进而提高公路的安全性和可靠性。

第二，提高路基抗沉陷能力。在一些地质较为特殊的地区，路基容易出现沉陷问题，给公路施工和运营造成阻碍，采用注浆工艺可以改善路基土壤的工程性质，降低路基沉陷的可能性，保障路面的平稳度和舒适度。

第三，施工周期短、土方开挖量少。注浆工艺可大幅提高施工效率，且注浆工艺通常使用水泥浆液或其他环保型材料，对环境的影响相对较小。此外，注浆工艺可以减少土方开挖，降低土方开挖对生态环境的破坏，符合当前工程行业的环保施工要求。

1.1 公路路基注浆工艺分类

1.1.1 渗透注浆

渗透注浆主要是在均匀的土壤环境下，利用注浆设备将浆液高效注入岩土空隙之中，使其在土壤空隙中快速渗入，该工艺适用于路基土强度较低需要增强的工况。根据注浆材料的性质和注浆方法，渗透注浆主要可分为以下几类：

一是水泥浆注浆。水泥浆注浆是一种常用的渗透注浆方法，以水泥浆体为注浆材料，水泥浆体通常由水泥、水和一些添加剂组成，具有良好的渗透性和硬化特性。在渗透注浆过程中，水泥浆体被注入路基土中，然后通过渗透作用渗入土壤中，与土壤颗粒发生反应，形成水泥土团聚体，进而提高路基的强度和稳定性。

二是桥梁注浆。桥梁注浆是一种特殊的渗透注浆工艺，通常用于加固桥墩和桥台基础，在该注浆工艺中，注浆材料通常是特殊设计的，可以使用水泥浆体或其他高强度材料，以满足桥梁基础的特殊要求，提高桥梁基础的承载能力和稳定性。

三是地下水位降低注浆。该工艺是一种将注浆材料注入路基土中，以降低地下水位的工艺，通常用于处理路基土的高水位问题，以降低土壤的饱和度，提高土壤的稳定性。

1.1.2 劈裂注浆

劈裂注浆是一种应用较广的软弱土层加固工艺，既可应用于渗透性较好的砂层，也可应用于渗透性差的黏性土，通常用于处理路基土中的裂缝和分层问题，以提高土壤的均匀性和稳定，也可用于已变形建筑物的纠斜。

在劈裂注浆施工中，浆液经由注浆泵加压后，通过专用的联管进入注浆管内，随后进入注浆孔口，当压力达到一定的标准，土体会产生剪切裂缝，浆液则沿着裂缝从土体强度低的地方向强度高的地方劈裂，劈入土体中的浆体会形成片状、条状固结体，进而达到增强地层强度的目标。浆液一般可分为化学浆材与粒状浆材，为降低工程施工成本，多采用粒状浆材，水泥粉煤灰浆和水泥浆是其中的代表。

1.1.3 压密注浆

压密注浆是将稠度较高的浆液注入地基钻孔内并挤向土体，在注浆处形成浆泡，浆液在扩散过程中会对周围的土体产生一定的压缩作用，形成塑性变形区，进而提高土壤密度[2]。压密注浆可以根据注浆材料的性质和压密方法进行分类。其中，振动压密注浆是通过振动作用将注浆材料注入土壤中，以提高土壤密实度。该注浆工艺采用振动器将注浆材料振入土壤，同时压实土壤颗粒，以提高土壤密实度。

1.2 公路路基注浆工艺应用流程

1.2.1 施工准备

进行公路路基注浆施工之前，需要进行详细的地质勘查，包括获取地下水位、土壤类型、土壤层厚度、裂缝分布等信息，以了解路基下方的地质条件，便于确定注浆深度、注浆材料的选择以及注浆工艺的优化方向等[3]。同时，需要安排专业的技术人员进行项目规划和设计，确定路基注浆的位置和范围、确定注浆目的、设计注浆方案以及估算注浆量等。综合考虑地质条件、气象因素以及交通和环境影响等因素，编制详细的施工计划，包括施工进度、施工顺序、人员安排、安全措施等，确保施工过程安全、高效[4]。

在施工前需要准备好所需的注浆材料，包括水泥、聚合物浆体、膨胀性材料等，根据注浆要求和地质条件选择注浆材料，确保符合相关标准和规范。还要准备好必要的施工设备和工具，包括注浆设备（如注浆泵、注浆管道）、钻孔设备（如钻机、钻头）、搅拌设备（如搅拌机）、测量和监测设备（如压力计、位移计）等，并安排技术人员对相关设备进行检查，保障设备处于良好的工作状态。

1.2.2 钻孔施工

完成基础的施工准备工作后，需根据项目设计和地质勘查结果精确测定钻孔位置，确保符合设计要求。同时，由于不同的地质条件和注浆需要对钻头类型有不同的要求，如岩石钻头、土壤钻头等，应根据钻孔位置和地质条件，选择合理的钻孔设备和钻头，并且要在施工前对钻孔设备进行检查和维护，避免在施工过程中出现设备故障[5]。

进行钻孔施工时，应按照设计要求和施工计划进行操作，确保钻孔深度和直径符合设计规范，并在施工过程中不断测量和记录钻孔参数。此外，要注意施工现场的安全习惯，采取必要的安全防护措施，防范施工安全事故。钻孔后完成，安排技术人员清理孔内的碎屑和杂物，可以采用吹扫、洗涤或气压方法，具体的清理方法取决于地质条件和孔径尺寸[6]。

1.2.3 注浆材料选择

注浆材料的选用关系到整个注浆工程的施工质量，施工人员需根据地质勘查和注浆要求选择水泥浆、聚合物浆体、膨胀性材料等。需要注意的是，由于不同的材料具有不同的性质和适用性，需要根据具体情况进行选择。选定注浆材料、确定浆液配比后，需要进行浆液性能测试，以确保浆液符合设计要求，性能测试包括浆液流动性、黏度、硬化时间等参数测定，为调整浆液配比提供参考，以满足注浆要求。根据最终的浆液配比配制浆液，包括材料的精确称量和混合，配制过程中保证浆液的均匀性和稳定性，以保证最终的注浆质量。

1.2.4 注浆施工

进行注浆施工前，需要确定注浆施工顺序，通常根据地质条件和注浆要求来确定，使注浆材料充分渗透和填充土壤。调整注浆设备参数，包括注浆泵、注浆管道、搅拌设备等，保证设备位置和参数设置符合设计要求。进行注浆施工时，要根据施工计划和注浆顺序进行操作，合理控制注浆压力、注浆速度和注浆量，保证浆液均匀注入钻孔中，充分渗透土壤，达到注浆施工要求。同时，要在施工过程中不断监测注浆参数，主要测量钻孔中的注浆压力、土壤的位移和变形等参数，根据监测数据及时调整施工参数，确保注浆效果符合设计要求[7]。

2 公路路基注浆工艺应用策略

2.1 完善施工准备工作

科学的施工准备工作不仅能够为后续的施工创造便利，也有利于工程资源的优化配置。

第一，进行公路路基注浆施工之前，需要进行详细的项目规划和设计，确定路基类型、尺寸、荷载要求等参数，以便合理选择注浆材料和工艺，同时结合工程建设的造价完善工程成本管理工作。

第二，开展详尽的地质勘查和试验，以了解地下情况和地质特征，涉及地质剖面、土壤力学性质、地下水位等方面的信息，根据地质勘查结果选择注浆材料和注浆工艺，确定注浆深度和位置。

第三，制订详细的安全计划和措施，因为注浆工艺涉及高压和化学材料，因此必须要求施工人员严格遵守安全操作规程，并为施工人员提供必要的安全装备，如安全帽、护目镜等。

2.2 加强施工材料管控

注浆材料是影响注浆工程质量的关键因素，因此加强施工材料管控尤为重要。为进一步降低工程施工成本，需要在施工材料的采购环节优化成本管理，避免产生额外的采购费用。

第一，应结合市场的价格变化情况，在材料采购过程中精准比价，选择价格低廉、质量优异的施工材料。

第二，当前，环保成为建筑工程行业的一大发展趋势，为推进工程建设经济效益和社会效益的双提高，在施工材料采购和管理工作中，不仅要保证施工材料的质量和性能，也要结合当地环保要求，尽量采购环保性能优异的材料，这样不仅能够达到理想的施工目标，也能有效维护当地的生态环境[8]。

第三，材料应储存在干燥、通风的仓库中，避免受潮和污染。

第四，在运输过程中采取适当的防护措施，防止材料损坏和浪费。

第五，施工前做好充分的材料供应计划，并与供应商保持密切联系，以便及时获取施工材料，确保施工过程中材料供应充足。

2.3 应用新型施工设备与技术

科学技术的发展为公路路基注浆施工提供了有力保障，应用新型施工设备能大幅提升施工效率和施工质量。新型注浆设备具有更高的精度和自动化程度，能够更准确地控制注浆流量和压力，有利于保证注浆过程的均匀性和稳定性[9]。此外，先进的设备通常具有数据记录和监测功能，可为施工监控和改进提供参考。

此外，可在公路路基注浆施工中引入自动化和智能化技术，以提高施工效率和质量，如采用自动化控制系统实现对注浆过程的精确控制，智能传感器和监测设备可以实时监测注浆质量和施工参数，可及时发现并解决问题，同时，在公路路基注浆施工中，还应考虑环保问题，尽量选择环保型注浆设备和材料，以降低工程施工对环境的负面影响。

2.4 加大施工质量监管力度

施工监测是保证公路路基注浆施工质量的关键，可采用振动监测、位移监测、温度监测等技术手段，以便实时掌握注浆效果和路基变形情况，有助于及时发现问题，并采取相应措施进行调整和修复[10]。此外，施工完成后需进行质量检验和测试，包括对注浆材料进行抽样检测，以及对路基质量评估。相关检验和测试应遵循相关标准和规范，并由独立的第三方机构进行。施工记录和文档管理也是公路路基注浆施工质量监管的关键环节，施工过程中的所有数据和信息都应详细记录并妥善保管，包括施工日志、监测数据、质量检验报告等，这些资料在后期的维护和管理阶段将发挥重要作用。

3 结语

综上所述，合理应用注浆工艺能够大幅提升公路路基的承载能力和稳定性。为保证公路路基注浆施工的顺利推进，需要制订科学的施工方案，优化注浆施工工艺，并完善施工准备工作、加强施工材料管控、应用新型施工设备、加大施工质量监管力度等，实现对施工过程的动态管理，推进公路工程的高效开展，为社会经济的长远发展奠定基础。