路基沉降处理

压浆固结法在路基沉降处理中的应用

[摘要] 路基是道路结构的重要组成部分，路基沉降是常见的路基病害之一，其影响到路基的稳定性，给道路行车带来安全隐患，降低行车的舒适性。处理好路基沉降病害对保证公路建设质量尤为重要，在路基沉降处理中，关键是处理后的能使路基稳定，不再发生沉降现象，本文就现在普遍采用的压浆固结法进行路基加固处理的工艺进行探讨。

[关键词] 路基沉降 路基加固处理 压浆固结

路基是路面的基础，它与路面构成一个整体结构，是公路的基本结构物，承受行车作用和自然因素的影响。实践证明，没有坚固、稳定的路基，就没有稳固的路面。坚固、稳定的路基是保证公路具有良好使用品质的基本条件，提高路基的强度和稳定性，可以确保路面长期处于一个稳定的状态，在运营管理过程中减少施工养护费用。

路基在施工中，施工管理松散，不按施工规范进行施工，不考虑施工环境的影响进行施工组织优化，路基填筑材料把关不严，在加上个别工程盲目追求工期，不考虑施工周期，从而造成路基工程完成后，随着时间的延长，在行车重复荷载的作用下，路基特别是高填方路基常出现整体下沉与局部下沉。给道路行车带来安全隐患，降低行车的舒适性。

一、路基沉降的一些现象

（1）填方裂缝；填方裂缝是由填方体内部发展而成的裂缝。由于路基各部位间变形量不同而造成不均匀沉降，从而，在路基的不同部位形成拉伸应变区和压缩应变区。在拉伸应变区内，由于填方的拉伸强度很低，在这些部位就会产生裂缝。

（2）路面病害；填方路基不均匀沉降对路面会造成比较严重的损害，由于路基不均匀沉降造成的路面病害主要有以下几种形式：①沥青混凝土路面变形；②纵向裂缝；③横向裂缝。

（3）水泥混凝土面板断裂; 对于水泥混凝土路面，不均匀沉降会使路面板体脱空失去支撑或均匀支撑，路面板内的应力超过混凝土强度，导致路面板断裂。

（4）边坡失稳; 边坡失稳是特定条件下路基尤其是高填土路基不均匀沉降发展的最终结果。

二、水泥压浆固结路基的原理：

路基沉降处理中，特别是高填浅挖路基通常采用水泥压浆固结法进行路基加固处理，经过多起处理案例表明，水泥压浆固结方法能够使路基稳定，不在发生沉降。水泥压浆固结技术的原理是利用注浆管吧浆液均匀的注入地层中，水泥浆液在周围的土体中，通过渗透、填充、压实、扩张赶走土体缝隙内的积水和空气，形成浆脉。由于地层中不均匀，一方面通过钻孔，以一定水灰比的浆液高压快速强行行进入弱透水土层在注浆点集中的形成近似球形的将泡，挤压土体，石土体被挤压密实，固结形成强度稳定的土体，承载力得到大大的提高。另一方面，在透水性好的图层，随着压浆的进行，浆液通过裂缝和渗透，填充到各沙砾石间的空隙中，在层间形成方向各异的片状、带条状、块状的浆液体，浆液经一段时候的养生，凝结硬化后，松散的沙砾石胶结成一个整体良好、强度高、防水性能强的“结石体”。同时在桩孔内形成柱状体，与周围的土体相互作用均匀受力，形成了复合地基，提高了承载力。

三、施工工艺

（1）主要施工机械:钻孔机、会将拌和机、压浆机。

（2）工艺流程：桩位确定放样—布孔—钻孔—清孔—安装压浆管道—临时封锚—压浆—封孔养生—第二次压浆。

（3）主要工艺是：布孔、钻孔、压浆、封口、养护。布孔采用梅花状布孔，孔位的布置一般可采取间距1.5m-2.5m，出现裂缝段落沿裂缝走向左右两侧各布置2到3排注浆孔，沉降路基段落按沉降面积确定孔位，注浆孔面必须大于沉降面积；钻孔采用无水钻进方式成孔，孔径一般为90mm为宜，每孔压浆孔钻进构成中要保证连续作业，且要保持垂直，钻孔顺序由裂缝外侧向内侧进行，原地面不一致时应现深后浅，由低向高的顺序钻孔；孔内安装钢花管作刚性支撑，若路基沉降或开裂在边缘的孔内的钢花管内还应放置Φ28或更大直径的钢筋，增强其稳定性。压浆浆液的配合比应根据沉降位置的土体性质设计，浆液拌合时间不小于3分钟，然后经滤网放入储备桶，边压边搅，应连续作业，必要时参入部分粉煤灰，制作好的浆液要有良好的和易性、保水性。压浆浆液时应缓慢均匀连续加压，当压力到达设计时（压力设计一般为1MPa—1.5MPa），应保持稳压3分钟以上，当观察到路基顶面开始抬升或浆液流动线路内的压力迅速升高，停止压浆。压浆顺序应裂缝外侧向裂缝内侧进行，现外侧后内侧、由低向高、由深到浅的顺序进行压浆。压浆时注意要进行跳桩法进行压浆，压浆过程中高压管偏不能站人，防止喷浆伤人。压浆结束应立即拔出压浆栓塞，插上木塞，以便使浆液饱满，有足够时间充分凝固。压浆后的路基24小时内禁止机动车通过灌浆区，养生三天以上。

四、压力灌浆的浆液

为达到填充空隙，固结土体的效果，提高填筑体的强度，一般采用普通硅酸盐水泥，P.0.32.5或P.0.42.5均可以，同时为降低成本，可采用粉煤灰进行掺量，用水泥粉煤灰双

浆液进行灌浆，其比例可采用水：水泥：粉煤灰=3：2：3。压力注浆所用浆液的结石率不小于75%，没有泌水现象出现。浆液配合比以及注浆过程中的浆液变换等技术参数宜根据经验和现场试验结果进行必要的调整。单孔注浆量由浆液扩散半径及土体的孔隙率确定，参照公式:

Q=πR2LNαβ

式中 Q——浆液注入量(m3)；

R——浆液有效扩散半径(m)；

L——注浆段长度(m)；

N——土体空隙率(%)；

α——浆液的充盈系数,取0.8；

β——超耗系数(超注,跑冒消耗),

对于路基的治理，本文介绍了压浆固结法，但在具体应用过程中，应根据具体原因而确定治理方法与措施。有时，可能几种治理方法同时使用，以达到最佳效果。 压浆固结法，近几年在公路路基病害处理中得到了广泛应用，具有较好的适用性，它避免了传统的路基病害处理方法需中断交通后大开挖，重新换填施工。