公路路基沉陷处理中的注浆施工工艺

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1、公路路基沉陷处理中的注浆施工工艺摘要：本文首先介绍了公路路基沉陷的主要表现形式，分析了路基沉陷的原 因。在此基础上，以某高速公路工程为例，对该公路路基沉陷注浆技术进行分析 具体包括勘查放样、设备材料选择、浆液配置、注浆孔布设、注浆压力设定、注 浆、封孔等施工工序，为保证注浆施工质量，给出了质量保证措施并在完工后进 行质量检测，旨在进一步延长该工程使用寿命。关键词：高速公路；路基沉陷；注浆施工引言近年来高速公路的里程和覆盖范围不断增加，其中有不少高速公路所在地区 的地质条件非常复杂，存在大量的不良路基路段。随着时间的延长，在气候和行 车荷载的综合作用下，这些高速公路路基逐渐出现各种病害，其中以路

2、基沉陷最 为普遍。路基沉陷减少了路面的使用寿命，同时对车辆的正常行驶产生较大的影 响，存在安全隐患。目前我国主要采用注浆法和增设排水设施法来处理路基沉陷 问题，其中注浆法具有操作简单、工期短、对路基破坏小和施工成本低等优点， 是高速公路路基沉陷问题的一种常用的处治技术。下面将对公路路基沉陷处理中 的注浆施工工艺进行分析：1、公路路基沉陷的主要表现形式（1）路基沉降：路基沉降主要表现为路基表面在垂直方向产生较大落差。 路基沉降主要有两种，一种为路基自身重力作用造成下沉，另一种是由于路基下 方的土体其承载能力较差，在路基自身重力的作用下产生沉降或两侧挤出。（2）路基沉缩：在公路路基施工过程中，当路

3、基填料存在问题、如采用粉 质土或含水过高的黏土等填料，不易压实，或是路基在长时间内受到行车荷载和 水的耦合作用下就会发生沉缩。路基沉缩通常多发生在黄土路基以及难以压实的 高液限黏土路基地区。（3）地基沉陷：在软土路基地区以及山区的高填方路基路段，由于其地基 的承载能力较差，在路基体自身重力和行车荷载所产生的附加应力作用下地基发 生沉陷，使得路面产生裂缝，影响路面的使用寿命。（4）桥头跳车当公路路基发生下沉或变形时，其公路桥梁与路基顶面就会 发生不同程度的沉降，形成错台，导致车辆在通过时发生跳跃的现象，影响车辆 的正常行驶。（5）隧道口跳车在山区公路隧道口位置，当隧道口内外的路基发生不均匀 沉降

4、时，在隧道口就会产生错台，车辆通过隧道口时就会出现振动，导致人体不 适。2、路基沉陷的成因分析当路基发生沉陷后会导致路面的结构发生破坏，影响车辆的正常行驶，具有 较大的安全隐患。导致公路路基发生沉陷的原因较多，主要可以从以下几个方面 分析：（1）路基填料选择不当。填料是公路路基构成材料中重要的一部分，当路 基填料出现问题时，就会影响路基整体的质量，导致路基发生沉陷。公路路基在 建设过程中，当采用冻土或淤泥等强度较低的材料作为路基填料时，就会影响路 基整体的稳定性，同时路基的质量也无法满足施工质量要求，在车辆荷载长期作 用下路基就会发生不均匀沉降。（2）路基填筑方法不合理。当公路路基为湿陷性黄土

5、或者高液限黏土时， 其抗剪强度通常较弱并且难以压实，若路基施工时填筑方法选择不合理，难以满 足施工质量的要求，路基强度和压实度较低，导致路基在工程结束后极易发生沉 陷。（3）路基土含水量较高。路基土含水量较高是路基发生沉陷的最主要原因 当降雨量较大时，公路路基的排水设施无法及时将水排出，导致路基内积存过多 的雨水，路基在雨水长期浸泡下就容易发生沉陷。当高速公路路面出现裂缝后， 裂缝未及时修补，雨水就会顺着缝隙进入到路基内部，路基土的含水量就会增大， 影响路基的稳定性，引发路基沉陷2。3、公路路基沉陷注浆施工技术某公路于 2015 年完工并投入使用，由于当地自然环境的影响，加之行车量 的逐渐增加

6、，导致部分公路不断产生路基沉陷问题，严重影响人们的行车安全， 为尽快恢复公路的行车体验，研究决定在不影响公路正常运营的情况下，对该公 路采用注浆加固技术进行修复施工，以改善公路的使用性能。3.1 注浆处理技术的施工特点（1）注浆处理技术具有较强的施工灵活性，在施工过程中可以根据现场路 基沉陷的具体状况来采用相应的施工机械。（2）注浆处理技术的施工成本较低，具有较高的经济效益，同时注浆处理 技术的操作难度较低，完成速度较快，处理效果较好，相对于传统的处治方式极 大地减少了施工成本，避免了施工延期和处理效果不佳等问题。3.2 施工工艺3.2.1 勘查放样（1）施工单位在注浆施工前，需先对本次施工场

7、地进行勘查，掌握施工路 段的地质情况、水文条件等信息，并对施工路段路基进行取样，通过实验室对样 品进行检测，确定产生沉陷位置的土质性能指标，包括其含水量、塑限、液限等（2）结合勘查数据和检测的相关数据，确定本次注浆加固施工采用的水泥 浆配比，以及具体的加固施工方案，包括注浆位置、注浆孔数量、注浆孔间距等 并结合施工方案设计，在施工路段进行放样工作，为注浆施工提供基础条件。3.2.2 选定设备材料（1）在本工程注浆加固施工前要将施工所需的机械设备和材料准备齐全， 机械设备包括注浆泵 2 台、钻孔机 2 台、水泥浆拌和机 2 台、洒水车 1 辆、发电 机 2 组、沉管机 2 台，选用的机械设备在进

8、入施工现场前，应进行详细的检测分 析，确认机械的使用性能后，方可进入施工现场。（2）本次施工采用的注浆材料主要为水泥浆，水泥浆的性能与工程路基的 土质情况越贴合，注浆加固效果就越明显，因此，在选择注浆材料时，要结合勘 查工作中得到的试验数据进行选择，根据工程路基土质的参数，本次施工决定使 用标号为 42.5 的普通硅酸盐水泥，水灰比根据吸浆量的不同设计为 0.8 和 0.5， 当单孔吸浆量大于 1.0t 时，采用 0.5 的水灰比，单孔吸浆量小于 1.0t 时，采用 0.8 的水灰比，浆液 28d 的抗压强度应不低于 5MPa。（3）普通水泥浆的凝结时间过长，且极易被水稀释冲刷，因此，本工程注

9、 浆施工采用的水泥浆中应加入适当的速凝剂，缩短其凝固时间，选用的速凝剂可 以为水玻璃或石灰，选择的水玻璃为速凝剂，其添加量为 3%，选择石灰为速凝剂 其添加量为5%25%。3.2.3 配制水泥浆结合选择好的水泥浆配比和拌和机械制备水泥浆，首先以机械的容量为依据， 称取足量的水，再根据水泥浆的水灰比，称取适量的水泥材料，然后开启拌和机 械持续拌和3min，在拌和过程中加入适量的速凝剂，待水泥浆液无沉淀后停止拌 和，最后将得到的浆液进行合理的存储，浆液制备过程中，应注意将不同水灰比 的水泥浆液分开进行拌和、存放，避免影响水泥浆的质量3。3.2.4 布设注浆孔本工程的注浆孔设置为梅花形，对深填土路基

10、段的注浆深度设置为 0.30.5m，软基土的路基段注浆深度设置为0.50.8m，待注浆孔的位置、数量、间 距等放样工作完成后，进行钻机的安装和成孔作业，钻孔施工时，孔位的偏差不 得超过5cm，垂直高度误差不得超过1.5%，孔底最大沉渣厚度不得超过20cm，成 孔后，应组织进行仔细检查，检查合格后进行注浆作业。3.2.5 确定注浆压力注浆作业前，先要设定本次施工注浆泵的注浆压力，如注浆压力设置过大， 则公路两侧容易产生漏浆，如注浆压力过小，则难以实现想要的注浆加固效果， 因此，注浆压力要控制在合理范围内，结合工程沉陷情况，注浆压力控制在0.5l.OMPa，注浆深度在0.30.5m时，注浆压力设定

11、为0.5MPa,注浆深度在 0.50.8m时，注浆压力设定为l.OMPa,最大注浆压力不得超过l.OMPa，最小注 浆压力不得超过 0.5MPa。3.2.6 埋管注浆（1）注浆压力设置完成后进行埋管注浆作业，埋管采用振动式沉管机进行， 通过沉管机将直径 20mm 的高压花管沉入合格的注浆孔内，埋管工作应一次到位 并沉入指定的深度，与孔底保持0.5m的距离，方便注入水泥浆。（2）根据设定好的注浆压力，采用注浆泵向高压花管中注入水泥浆液，注 浆时要从外围注浆孔开始，向中间注浆孔施工并遵循隔空注浆的原则，同时在注 浆过程中，施工人员应严格按照施工步骤操作，密切注意孔内浆液的变化情况， 一旦出现路面鼓

12、起或漏浆现象，要及时停止施工，采取必要的措施进行处理，保 证注浆工作的安全进行。3.2.7 封孔作业注浆施工结束后，施工人员应先拔出孔内套管，再采用细石混凝土进行封孔 作业，封孔完成后还要用高压水枪冲洗注浆设备，方便后续的钻孔注浆施工，此 外，在注浆结束后，注浆压力应大于0.2MPa，保证注浆质量达到设计要求。3.3 质量保证措施（1）注浆过程中可能会出现冒浆、串浆的问题，一旦发生此类事故，不但 会损失注浆材料，严重的话还会影响注浆工作的安全，因此，在施工中应尽量避 免注浆事故的发生，如发生注浆事故要及时采取有效的解决措施，如产生冒浆问 题，施工单位要及时采用水泥速凝剂和棉絮等进行封孔，同时要

13、降低注浆压力， 以减缓此类情况的发展速度，如发生串浆现象，施工单位可以延长邻孔的注浆间 隔时间，必要时可以进行封孔。（2）为保证工程注浆施工效果，应引进监测设备以实施施工检测，时刻掌 握注浆施工的质量和效果，如有必要可以动态调整注浆作业方案，以实现既定目 标，此外，可以加强试验检测的力度，明确施工中的问题，并及时组织技术员、 施工人员对问题进行分析，找出问题原因，提出整改和优化措施，确保路基注浆 施工质量4。（3）做好现场的监督工作，督促施工人员严格按规范操作，同时全面检查 施工材料、工艺、安全防护等措施，落实施工流程和要求，对施工人员进行培训 提高施工人员的技术水平，充分调动施工人员的积极性

14、，保证施工质量。3.4 质量检测为检测本工程注浆加固技术的应用效果，在施工结束后，对施工路段进行了 质量检测，检测方式分为标准贯入式检测、钻孔取芯观察，结合两种检测结果来 判定本次施工质量。3.4.1 标准贯入法标准贯入式检测是通过对加固施工前和加固施工后的取样进行标准贯入式试 验，通过试验结果的对比确定施工效果，试验结果如表 1。表 1 标准贯入式试验结果取取样点2样点3取样点4/N击1注浆后承注载力浆前/AJD/MPa注浆后17125275由表 1 试验结果可得，注浆加固施工后，路基土体的密实度和承载力有明显 提升，注浆前锤击次数最小值为 4，最大值为 7，注浆施工后锤击次数最小值为 14

15、，最大值为 20，锤击次数明显发生变化，此外，注浆前路基的最大承载力为 125kPa，注浆施工后，路基的最大承载力为280kPa，承载力也明显提升，证明本 次注浆加固施工效果良好。3.4.2 钻孔取芯观察钻孔取芯观察主要是通过对施工后的路基进行取芯观测，以明确加固施工效 果，通过对芯样的观察得知，注浆施工后，芯样中存在大量水泥块，且水泥块的 分布和设计加固施工位置基本吻合，证明注浆效果良好。4、结束语综上所述，路基沉陷是公路常见的质量通病，注浆加固方法作为处理路基沉 陷问题的有效办法，已得到广泛应用，但在注浆加固技术的应用中，仍存在不足 之处，相关施工人员应有针对性地进行分析和改进，进一步完善

16、注浆技术，以保 证路基的注浆加固效果，延长公路的使用寿命。参考文献：1龙开林高速公路路基沉陷处理中的注浆施工技术J.珠江水运，2020 (9)： 58-59.2 候得辉高速公路路基沉陷注浆施工技术分析J.科技经济导刊，2019,27(14)： 118.3 陈守印公路工程路基沉陷及翻浆处理施工技术研究J.建筑技术开发, 2021，48(2)：163-164.4 陈颖高速公路路基沉陷注浆施工技术J.交通世界，2020 (2)： 6465.5 李明铝粉水泥浆在黄土路基沉陷注浆处治工程中的应用J.中外公路, 2019 (3)： 26-29.6 杨光忠，王旭东高速公路路基沉陷注浆施工技术的应用分析J.黑龙 江交通科技，2020 (1)： 14-15.7 郭震，袁先敏.高速公路路基沉陷的处理技术分析J.黑龙江交通科技,2020，43(10)：4142