论压浆技术在高填方路基沉陷处理中的应用

    我国中西部山区面积广大,交通不便,经济发展相对落后,今后若干年,山区道路的修建和养护将是我国道路交通行业面临的重大课题。山区道路高填方较多,取土不便,多为填石或土石混填,并受压实条件的制约,使用后期路基沉降不可避免。

    石太高速公路于1995年十月建成通车,全线长68.12Km,K332+529-K378+120段45.591公里属于山岭重丘区,路基填方较高,为填石或土石混填,而且石太路行车多为载重货车。经过这几年的使用,一些路段出现了不同程度的沉降,尤其是山区路段,沉降严重,最大沉降达到10厘米以上。

    为了使石太路保持良好的通行状况,最近几年,一些严重路段已经进行了路基压浆。并取得了很好的效果。现对路基压浆工程的技术特点、施工工艺、存在问题和一些心得同大家进行探讨:

一.方案选择
    高填方路基沉降在我国山区道路较为普遍,处理方式也多种多样,分为换土复填法、固化剂法、粉喷桩和灌浆法等。从方案的可操作性、经济性、处理效果综合比选这几种方式,灌浆法操作简便、成本低、效果较好且不影响公路运营,所以最终选择灌浆法处理。

二.压浆材料选择
    压浆材料的选用非常关键,原来一般选用水泥浆液加添加剂,但是,存在凝固时间不易控制、和易性不好、体积干缩等弊病。河北省交通科研所研制开发了高水速凝材料,该材料由A/B两种固体粉末材料组成,使用时与粉煤灰混合均匀加水搅拌(高水材料:粉煤灰:水=1:35:3.5),A、B两种浆液单独放置24小时以上不凝固,可以长距离、长时间输送、存放,易于施工;材料凝结时间可以调控,两种材料混合后,凝结时间可控制在10-60分钟;早期强度高,2小时可达到1.5Mpa以上;混合料也可以和周围土颗粒发生反应,形成强度;混合料凝固过程及凝固以后不收缩。这些特性对于压浆工程意义极大,解决了多年困扰公路养护的难题。

三.工程实施
    压浆孔梅花形布置,孔间距3.0米,注浆采用压力为0.5-1.5Mpa,压力由大到小,到注浆后期,部分注浆孔单位时间注浆量明显上升,说明注浆形式由渗流注浆变换为胀裂式注浆,汇总现场记录数据,计算得平均孔隙率为10.94%,具体施工过程多数资料均有记载,这里不再详述。

四.取得经验
    石太路已进行了数年的路基压浆,取得了一定的经验,主要有以下几点:
    4.1 混合料需要有一定的和易性,以方便施工。
    4.2 严格控制配比,以保证灌浆的混合料结硬后不能有多余水份。
    4.3 保证混合料有一定的膨胀性。

五.存在问题
    压浆工程在处理高填方路基沉降中取得了很好的效果。但并非十全十美,仍存在以下几方面的问题。
    5.1 高填方部分路段深达十几米,压浆工程受工艺限制最大深度很难达到10米以下,道路修建时,路基底层压实度标准均较低,而灌浆又加大了路基上部的重力,这种情况是否会加大沉降?(经调查压浆段均取得了很好的效果,并没有使沉降加速发展,现正在继续观测,以取得更新的数据。)
    5.2 注浆压力若控制不当,容易产生鼓包破坏原有路面。
    5.3加强施工质量的控制与监督,严格按规范施工。
    压浆工程应用范围较广,还可以用于处理桥头跳车,水泥砼面板底部脱空等工程。相信经过建设者的不断改进,压浆技术必将会发展得更加完善。