加固处理软路基中灌浆法的应用论文_程茜

加固处理软路基中灌浆法的应用论文_程茜

(济宁市任城区交通运输和港航局,山东,济宁,272005)

【摘 要】软土路基处理质量直接影响到公路的使用情况,因此,在进行软路基处理时,必须结合实际情况,选择最合理的处理方法。文章结合工程实际,分析了加固处理软路基中灌浆法的应用,从而为同类研究提供参考。

【关键词】软路基;灌浆法;应用

一、灌浆加固原理

在加固处理软路基过程中,采用灌浆法进行处理就是将浆液在软路基中渗透、填充,在软路基中,由于土层的土体分布不均匀,向土层中加入浆液后,钻孔会因为浆液的填充向外扩张,压实钻孔周围的土体,从而提高土体的密实度和强度。同时随着灌浆的进行,浆液会在土体中形成不同的浆脉,浆脉硬化后,会与土体紧密的接触在一起,形成桩柱体,这样就能对软路基的沉降进行控制,从而有效地提高路基的承载能力。

二、工程概况

山东省济宁市某公路软基全长1289m,在该公路施工过程中,其现场地质条件很差,主要受力层由杂填土层、淤泥层、粉砂层等组成,其中杂填土层厚度为1.3m-3.5m,淤泥层厚度为0.5m-1.6m,粉砂层厚度为0.6m-3.5m,由于杂填土层比较疏松,淤泥层土质比较软,粉砂层土质比较松散,在试验夯击中发现,该路基很难承载上部荷载,很容易在通车后,形成路基沉降。为确保该公路能正常使用,保证路基沉降在可控制范围之内,需要在施工过程中,对该路基进行加固处理。通过对施工现场情况进行勘探,发现杂填土的孔隙比较大,如果采用灌浆法进行处理时,能通过灌浆来提高杂填土层的强度和密实度,对于淤泥层和粉砂层,通过灌浆能提高土体的压实度,并且还对土体有一定的置换作用,综合比较后,施工单位决定采用灌浆法进行软路基加固处理。

三、灌浆设计

3.1 灌浆标准

在本次灌浆施工中,要求灌浆结束后,杂填土层的承载力满足130kPa,淤泥层的承载力达到80kPa-100kPa,粉砂层的承载力需要达到110kPa,整个路基的承载力不能小于130kPa。由于本工程的路基土层均匀性比较差,孔隙变化比较大,无法准确的确定理论用浆量,因此,施工标准不能只依靠理论用浆量确定。

3.2 浆料配比设计

在本次施工中,施工单位决定采用纯水泥浆为主要浆料,根据试验确定,在灌注杂填土层时,浆料水灰比为0.5,在灌注淤泥层、粉砂层时,浆料水灰比为0.75。同时在灌浆过程中,如果发现杂填土层孔隙过大,需要增加灌浆量时,利用细砂:水泥=1:0.7的水泥砂浆进行灌注施工。

3.3 灌浆孔深及浆液扩散半径

在进行软路基灌浆加固时,施工单位要对现场具体情况进行详细分析,确定灌浆孔的深度。在本次施工中灌浆孔深确定为4-6m,当孔底达到粘性土层后,确定孔深。在灌浆操作中,由于杂填土层孔隙比较大、土体均匀性差、浆液渗透能力强,很难通过计算来确定浆液的扩散半径,通过现场分析,施工单位确定本次施工的浆液扩散半径为1.5m。

3.4 灌浆压力

在进行软路基灌浆加固处理时,必须要对灌浆压力进行严格的管控,这样才能为路基的加固质量提供保障。一般情况下,钻孔孔深、土体重量、灌浆位置、灌浆次序等都会对灌浆压力造成一定影响,因此,为准确的控制灌浆压力,需要在正式灌浆前,进行试灌浆,并结合理论计算,确定灌浆的最终压力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在本次工程中,施工单位最终确定杂填土的灌浆压力为0.1MPa-0.2MPa,淤泥层、粉砂层的灌浆压力为0.3MPa-0.4MPa,如果在灌浆过程中出现异常现象,则根据现场情况进行适当的调整。在灌浆过程中,当孔段单位吸浆量超过理论计算量,或者孔段吸浆量持续30min小于0.6L/min,则可以结束灌浆操作。

四、灌浆施工

4.1 施工准确

在正式进行灌浆施工前,施工单位首先要做好各项施工准确,这样才能保证软路基灌浆加固的施工质量。在正式施工前,施工单位必须保证施工使用的材料、机械设备能按时达到施工现场,其次,施工单位要安排施工人员做好测量放样工作,确保孔距、排距等均符合设计要求。另外,在灌浆操作前,施工单位还要对施工设备进行调整,控制还灌浆压力。

4.2 施工流程

在本次施工中,施工单位根据施工现场情况、路基地质等,确定施工从里到位依次推行,本次软路基灌浆加固施工的施工流程为:成孔—安装灌浆管—封堵灌浆口—配制浆液—灌浆凝结—成孔—安装灌浆管—封堵—灌浆—封孔。

4.3 灌浆施工技术要点

在本工程成孔施工中,施工单位采用直径为110mm的成孔钻头对准孔尾,在钻进过程中采用冲击成孔法,对于杂填土层钻进,如果出现孔壁不稳的现象,施工单位可以下入导管护壁,对于淤泥层、粉砂层钻进,首先要下入导管护壁,然后用捞砂筒取砂成孔的方法进行钻进。

在安装灌浆管时,施工单位需要在灌浆管孔口封堵下端设置一个长0.7m-1m,直径为8mm,孔隙率为15%的花管,然后在花管的外围包一层软橡皮,从而避免粉砂层中的流沙进入花管中,对灌浆操作造成影响。成孔达到设计深度后,下方灌浆管,然后将水泥袋放在成孔中的水稳层底部,摊铺粘土,并夯实到孔口。

在配制灌浆液时,首先要将实现确定的用水量加入搅拌筒中,然后启动搅拌机,逐渐加入普通硅酸盐水泥,浆液搅拌均匀后,将浆液移到储浆筒中。灌浆方法为从上到下孔口封闭分段纯压式灌浆,灌浆段的长度由杂填土层厚度、淤泥层厚度、粉砂层厚度确定,在控制灌浆压力时,采用二次升压法,刚开始灌浆时,采用小于0.1MPa的低压进行,随着灌浆操作的进行,逐渐提高灌浆压力,在终灌过程中,要保证灌浆压力满足设计值。当封孔灌浆结束后,施工单位要及时进行封孔操作,在封孔过程中,要将孔口的物质清理干净,然后将砂石投入孔内,直至水稳层顶面。如果出现浆液下沉的现象,施工单位要采用水灰比为0.5的水泥浆液灌浆至水稳层顶面。

4.4 特殊情况处理

在灌浆施工中,如果发现浆液外冒,也就是冒浆现象,施工单位要及时对其进行处理,首先要将灌浆的压力降低,并在此基础上,提高浆液的浓度,另外要对灌浆量进行有效地控制,保证灌浆段单位吸浆量小于30L/min-40L/min。当冒浆处理结束后,施工单位可以采用间歇式灌浆方法进行灌浆,也就是先灌浆15min,然后停止灌浆,15min后再次进行灌浆。

在灌浆操作中,如果发现串浆现象时,施工单位可以先增大钻孔的孔间距,然后根据现场实际情况,适当的延长相邻两个钻孔的施工时间,当上一个钻孔中浆液凝结后,再进行下一个钻孔的灌浆施工。另外如果串浆孔是需要灌浆的钻孔,则可以采用并联灌浆法,同时进行两个钻孔的灌浆。

4.5 加固处理效果

在本次软路基加固施工结束后,施工单位对路基的土质进行严格的检测,发现杂填土层的孔隙得到了填充,杂填土层、淤泥层、粉砂层的土体密实度、强度得到了提升,对路基的承载力、强度进行检测,发现路基承载力满足行车需求,灌浆法加固软路基获得良好的效果。

五、总结

在软路基加固处理中,灌浆法有良好的可行性,因此,在进行公路软路基加固处理中,施工单位要结合工程实际情况,科学、合理的应用灌浆法,从而为公路路基施工质量提供保障,为整个公路工程的施工质量提供保障。

参考文献:

[1]张瀚.灌浆法在地方公路加固处理软路基中的应用[J].江西建材,2014,(22):142-143.

[2]赵福秀.灌浆法在加固处理软路基中的应用[J].城市建筑,2014,(21):116-117.

论文作者:程茜

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿

论文发表时间:2016/4/15

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