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1、精选优质文档-倾情为你奉上浅谈山区高速公路高填方路基压力注浆法加固施工国斌 殷立汕摘 要:陕西西汉高速公路上高填土路基,高度达到30m左右,采用隧道弃渣填筑,难以压实,部分挡土墙及基础发生位移、沉降,出现裂纹,为此,采取压力注浆法进行高填方路基加固,使路基填料间空隙充实并固结,防止滑坡,起到了加固路基的作用,取得了成功经验,本文主要阐述高填方路基注浆技术和实践。关键词:高填方 压力注浆 加固路基 浆液 陕西省西汉高速公路第25L合同段地处秦岭腹地的宁陕县境内,标段中连接麻家山隧道的320米路基为高填方路段,由于施工现场狭小、取土困难,因此,采用了隧道开挖的弃碴和风化山坡土填筑,其密实度及承载力
2、难以达到设计标准,为此,采取了压力注浆法加固高填土路基,以增强其密实度和整体强度,从而满足了路基承载力的要求。一 高填方路基 1 规范规定 根据公路路基设计规范规定(JTJ01395)规定,公路路基填方高度,不允许超过20m。而连接麻家山隧道口路基段,填方高达到30m左右,根据我们多年的高填方路基施工的经验,不要说填方高度超过20m,就是超过10m的就用砂石填筑,同时采用压力水冲法、压实机械法进行压实。既是采取这样的措施,竣工通车之后,其下沉量还有超标的,所以说高填方下沉量的控制,是公路工程施工中的难题之一。该段治理堆积的高填方主要任务之一,就是防止产生新的人为滑坡或自然滑坡。 2 高边坡稳定
3、性评价及防护设计 经过对洞口320米段路基填方边坡稳定性验算,可以认为当c值取15kPa、值取21,除洞口150米路段填方边坡稳定性较差外,其他路段填方边坡基本稳定,但安全储备不够。 鉴于以上分析,该段路基填方、边坡,均需进行加固处理,而且150米路基填方及边坡路段需进行重点加固以提高C值,使边坡稳定系数Fs达到1.20,符合规范要求,从而满足高填方路基的稳定性要求。二 高填方路基加固设计1加固设计原则 高填方路段注浆加固设计:纵向采取分段注浆,注浆选用钢插管,插入原地表以下2m。左线路段的路基,横向注浆范围,中线到距挡土墙侧已分层夯填处边缘;竖向加固深度为,原地面以下2m至地面以上4m范围。
4、对于隧道口150米范围内的重点路段,其稳定性较差,填方体相对较厚,加深注浆深度,扩大横向范围。基于上述设计原则,注浆具体措施如下: (1)在高填方、路基稳定性较差的路段,针对两端堆积体的类型和地质条件,采用相应的注浆措施,充填固结路基,以提高路基密实度。 (2)采取帷幕注浆措施,形成抗滑桩帷幕。为填充填方体空隙,选用可控性较好的普通水泥一水玻璃双浆液。选用可注性好的、经济合理的水泥粉煤灰浆作为主材。 (3)为防止注浆阻塞地下水流通道,避免路基一侧积水,保证路基及古滑坡稳定,在底部考虑预留渗水通道,帷幕及路基注浆深度,仅深入原地表以下,底部位于滑面以上。 (4)注浆采用后退式、分段静压注浆工艺,
5、根据要求及地层变化,进行均匀充填及固结。 (5)为增强堆积体与原地表结合部位的稳定性,高路堤采取钢插管注浆,注浆范围为原地表与堆积体之间的界面。 (6)隧道口150米以外路段的高路堤堆积体,经稳定性验算属于稳定体,因此,该段的注浆的目的,主要提高其稳定性。2工程措施 (1)抗滑桩侧路基固结注浆,其注浆孔间距为2m,排距为18m,扩散半径为12m,浆材选用水泥粉煤灰浆,注浆深度以进入原地表以下2m为宜。 (2)帷幕及路基固结注浆,均采用竖直钻孔后,通过袖阀管注浆施工,以下2m为宜。 (3)使用42mm的钢管,在管壁上按梅花形式排列钻上溢浆孔,插入路堤边坡,被加压的浆液通过其孔向路基土中扩散。3效
6、果检验 本区段注浆目的是为了增加路基及边坡填方体的密实度,故其效果主要以压实度来控制。为保证浆液有效扩散范围及填充密实度,采用以下几种方式,对注浆效果进行评价。 (1)承压板试验 在注浆施工前后,我们分别进行承压板试验,根据试验数据对比,分析评价注浆效果。 (2)钻孔取芯法 注浆结束30天后,用钻机干钻采取岩芯,通过试验测定其密实度,并观察其浆液充填扩散情况。检验孔数量为总注浆钻孔数的1。 (3)注浆量分析法 根据注浆量反算分析地层空隙充填程度,检验注浆固结后路基的密实度。填注浆采用分序次跳孔注浆的方式,即第一序次钻孔注浆间距较大,随后再加密进行钻孔注浆,以控制浆液扩散范围,保证注浆效果。 由
7、于注浆路段均为松散堆积体,空隙较大,注浆施工前,宜对填方体进行注浆试验,根据地层吸浆量选择较为合适的地层参数,以确保注浆充填密实度。 施工中应通过现场试验及施工实际情况,对注浆参数及浆液配比作进一步调整及优化,确保注浆效果。 施工中做好注浆记录,及时了解注浆压力和流量变化情况并绘制P-Q-t曲线进行综合分析,判断注浆效果是否满足设计要求。4注浆工艺流程注浆采用后退式分段注浆施工工艺,后退式分段注浆工艺流程,如图1所示。三注浆施工1注浆施工步骤 (1)注浆施工前应清整场地,使注浆工作便于实施。 (2)对钻孔及注浆设备进行检查、调试,保证钻孔注浆正常进行。 (3)测量定位。按照设计孔位测量定位后,
8、钻机就位。 (4)钻孔。按设计钻设注浆孔,钻孔过程中应作好钻探记录,及时反馈注浆施工中用以调整优化注浆参数。 (5)安设注浆管。按要求将PVC袖阀管下人孔内,并用粗砂进行封孔。 (6)注浆。PVC袖阀管从下至上开始分段注浆。32注浆工艺要求 (1)由于注浆段均为松散堆积体,空隙较大,注浆施工时,根据填方体的注浆试验(可将开始阶段注浆作为参考试验),根据地层吸浆量,选择较为合适的地层参数,以确保注浆充填密实度。 (2)在注浆施工中,应通过现场试验及施工实际情况,对注浆参数及浆液配比作进一步调整及优化,确保注浆效果。 (3)注浆施工中做好注浆记录,及时了解注浆压力和流量变化情况,并绘制p-Q-t曲
9、线进行综合分析,判断注浆效果是否满足设计要求。 (4)注浆结束标准 达到设计注浆量或浆压力逐步升高至设计终压,且注浆量接近设计注浆量时可结束该孔注浆。3施工注浆材料清单(表1) 施工注浆材料清单表 表1白 序号材料名称 规格型号 单位 数量备 注1水泥Po32.5Rt根据用量2粉煤灰 t根据用量3注浆泵KBY-50/70台14高压注浆胶管Dg25-Pg16 m 605活动扳手 把 1班6钳子 把 1班7铁锤 把 1班8铁锹 把 2班9拌浆桶0.1m3 个 110储浆桶0.1m3 个 2均为自制,可用废油桶加工11清洗桶0.1m3 个 112止浆系统 个 4根据现场情况加工13接头个4注浆高压胶
10、管变接注浆芯管接头,需加工.14棉纱用于注完浆后塞住管口4质量保证措施 (1)应严格按照设计参数进行钻孔 钻孑孔位及角度偏差符合相关规范规定,若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求,应进行移位并进行计算确定参数,必要时应进行补孔。 (2)注浆材料应满足设计要求,严禁使用过期结块的水泥,必要时进行检验。 (3)浆液配比应符合设计要求,配浆时最大误差为:水泥、水5。 (4)浆液搅拌应均匀,水泥浆搅拌时间为35分钟,未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。 (5)注浆过程中,时刻注意泵压和流量的变化,应以定量为主,结合压力,若工作场地漏浆,可采取封堵措施。如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比,缩短浆液
11、凝胶时间,采用间歇注浆,达到控制注浆目的。 (6)注浆过程中保持注浆管路畅通,防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。 (7)严格按照后退式注浆设计的段长进行分段注浆,不得任意延长分段长度,必要时可进行重复注浆,以确保注浆质量。 (8)严格进行注浆效果检查评定,符合要求时才能结束注浆作业。当未达到注浆结束标准时,应进行补孔注浆。5安全保证措施 (1)注浆管路及连接件必须采用耐高压装置,当压力上升时,要防止管路连接部位爆裂伤人。 (2)注意机械使用、保养、维修,注意用电安全,经常进行检查杜绝漏电,并派专人操作和维修,非机电修理人员不得随意拆卸设备。(3)由于施工场地工作面多,应注意相互的干扰及存
12、在的安全隐患。 (4)施工人员必须穿戴安全防护衣具及防护眼罩。 6质量通病及防治措施由于注浆路段地基构造的多变性与发育程度的不同,在注浆施工中可能会遇到以下各种施工质量中出现的通病,为此提出以下防治措施,见表2 质量通病及防护措施 表2可能产生的质量隐患产生原因质量预控措施补救措施 可注性差 1择浆液及配比不当; 2择注浆压力不当,浆液扩散半径小 1通过试验,选择适当浆液和配比; 2适当加大压力; 3浆液中加缓凝剂、流动剂、加气剂、附加剂 1对水泥浆液,如调整参数仍可注性差,改用水泥水玻璃浆液; 2局部扩散半径小时,增加注浆孔 冒浆 1浆效果不好,或在用套管嵌入止浆时,套管嵌入不好; 2灌浆压
13、力过大 1调整注浆压力; 2限制进浆量;3间歇注浆; 4重新嵌套管或下止浆塞必要时在止浆处下套管,用水泥砂浆封住,重新打孔、注浆 串浆(浆液从其他钻孔流出)两孔边通性好 1加大第1次序孔间的距离; 2适当延长相邻施工时间间隔; 3用止浆塞于被串浆部位土方23m处; 4两相邻串浆孔同时灌浆 浆液过量流失到非注浆部位 1灌注压力过大; 2浆液过稀;3泵量过大 1采用低压或自流灌浆; 2改用较浓浆液; 3加速凝剂; 4间歇注浆; 5控制注浆施工程序,先封闭外围及底层; 6用泵量较小的泵 在注浆范围的边缘及底部用水泥水玻璃浆液,调整配比,甚至在几分钟到几十分钟内凝固 四结束语 虽然注浆法处理路基在公路工程施工中极少采用,但用其对山坡土、填软石路基以及高填方路基进行加固,对竣工后减少总的沉降量都有积极的作用,因此,笔者认为应大力推荐注浆法,使之在公路工程软基施工中发挥应有作用。参考文献1刘玉卓公路工程软基处理北京:人民交通出版社,20032吴邦颖,张师德,陈绪禄等软土地基处理北京:人民交通出版社,19953中华人民共和国行业标准公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTJ 07-96),北京:人民交通出版社,1997专心-专注-专业
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