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摘要:随着社会经济的迅猛发展,我国高速公路的建筑规模日益扩大。然而,对于地质条件比较复杂的地区而言,往往都会因为交通压力过大等因素而导致高速公路部分路段存在路基沉降问题,常规的道路养护方法不仅技术性较差,且成本也比较高。而应用注浆加固的处理方法就可以在不需开挖的同时达到很好的路基加固效果。基于此,本文针对高速公路路基沉降注浆加固处理展开了分析,旨在对推进我国道路建设事业的整体发展起到帮助作用。
关键词:高速公路;路基沉降;注浆加固处理
引言
在处理高速公路路基沉降中,常规的处理方法大致上有强夯法、土工格栅法和水泥混凝土搅拌桩法等。但这些方法基本上也只适用于新建的公路。现阶段,在已经建设完毕的高速公路中,对于产生的路基沉降问题则主要使用注浆补强技术进行处理,尤其在处理桥头跳车方面起到了更加显著的作用。注浆加固技术就是利用高压把注浆体注入到基层结构当中,使出现裂缝的材料得以修复,提高路基的承载力,以此解决路基沉降的问题。
1.常规的路基沉降注浆加固法
1.1强夯法
此方法能够以最快的速度对路基的土体进行冲击,能够很快对路基进行加荷,形成的冲击力会转化成多种能量波作用于路基的土体。由于使用强夯法所形成的冲击波能够在路基的土体内部进行传播并产生相应的作用,所以此冲击波包括了体波与面波两种。采用强夯法进行处理主要就是利用夯击向路基施加相应的荷载力,使一定深度的路基土因受到动力的影响而引发工程特性发生变化,由此使路基得以有效的加固。
1.2土工格栅法
在路基施工的过程当中,要想防止路基出现不均匀沉降的现象,就要在路基内布设土工格栅,使路基具有较高的强度,土工格栅不仅可以起到很好的加固作用,同时还可以避免路基产生严重形变,尤其是在处理填挖结合处的路基以及旧路加宽过程中新老路基相衔接时,由于土工材料有着较强的抗拉伸性,因此在土基结构当中加筋能够降低路基产生变形的几率,避免土体发生侧向变形的问题。另外,土工格栅的缝隙还能够将路基当中比较大的碎石固定住,防止不同的施工位置在施工的过程当中出现剪切变形的情况。
1.3水泥搅拌桩法
此方法主要用于对软土的地基进行加固,可以在很大程度上改善路基出现不均匀沉降的情况。水泥搅拌桩法就是利用水泥的水化热作用产生出水化物,并与路基土之间发生化学反应,形成强度较高的复合型地基,使桩体得到加固处理,并提升桩体四周土体的强度,提高路基整体的承载能力,以此在确保路基具有较高稳定性的同时,避免路基发生沉降。就现阶段而言,实际施工当中普遍采用的水泥搅拌桩法大致上包括了喷浆法与喷粉法,其都是在路基土当中打桩,在相应深度内把软土与固化剂充分搅拌在一起。水泥搅拌桩法中的湿法与干法存在的最明显的差别就在于其所使用的固化剂是水泥浆还是水泥粉,结合工程情况当采用湿法施工时更高更好的控制好水泥搅拌桩中添加水泥的剂量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来讲,采用湿法能够更好的确保施工的质量,且成桩也要长于干法,但干法是将粉体作为固化剂,不仅不会增加地基当中水分的含量,还可以很好的吸收软土当中的自由水,所以,刚刚加固的地基有着较高的强度,尤其在加固含水量比较大的软土方面能够起到更好的作用。
2.高速公路路基注浆加固的基本原理及其在路基沉降当中的应用
2.1注浆加固技术的基本原理
此技术主要就是基于液压或者气压利用注浆管把浆液输送到基层或者土基当中,浆液通过填充、渗透和挤密等方法进入到空隙里,同时将水分与空气排挤出去,利用人工进行控制,保持一定的压力,浆液将原来松散或开裂的结构胶接成为整体。应用注浆加固技术是为了使浆液能够在周围的土体当中进行渗透、充填和压密,以此提升土体的强度。因地层当中的土体存在不均匀性特点,所以就要通过钻孔向土层当中加压注入一定水灰比的水浆液。首先,注浆孔会向外扩大,最终成为圆柱形状,钻孔四周的土体被充分的挤压和充填,水泥浆周围的土体受到破坏及剪切,产生塑性的变形区域,而与水泥浆相距比较远的土体就会产生弹性变形,增大了钻孔四周土体的密度。其次,在注浆的过程中,由于土体的裂缝不断扩大以及水泥浆逐渐渗透,使得水泥架在地层当中慢慢形成了方向和厚度各不相同的片状、条状及团块状的浆体,这些浆体会渐渐的凝结并硬化,并沿着注浆管形成粗细不均的桩柱体。这种桩柱体和压密的地基土结合成为复合型的地基,改善了路基沉降的问题。
2.2注浆材料的选取
在选取注浆材料时,要确保其有较强的粘合力和较高的自硬性,同时还要具备较好的流动性和渗透性,确保高速公路在注浆加固之后能够达到预期的效果。在施工的过程中,应以实际情况及相关要求为依据,合理选取一种或者多种浆液加以利用,使其效果达到最好。从现阶段来看,使用水泥作为注浆材料的原料为普通的硅酸盐,水灰的比例在0.4:1到0.6:1之间。此外,还有添加粉煤灰的注浆材料,其水、水泥和粉煤灰的比例在0.15:1:0.3到0.15:1:0.4之间。
2.3注浆和封孔处理
以设计的配合比为依据把注浆材料、水与细集料进行充分的搅拌,搅拌的时间为3至5分钟,这样能够使注浆的混合料更加均匀,然后再把注浆管放到注浆孔里进行注浆。注浆一定要按照从边缘到中央的顺序进行。路面基层的注浆压力应尽量保持在0.5到10MPa之间,而路基注浆的压力则是在1.2到1.5MPa范围内。与此同时,在注浆的过程中一定要仔细查看注浆压力产生的变化,倘若在增压的情况下仍无法注浆,那么就要立即停止;倘若压力并没有明显改变,那么就要继续加大注浆量。倘若路面的高度增加,出现浆液冒漏的问题,就要马上停止注浆。在注浆完成之后,必须立即将注浆孔封住,避免在注浆即将完成时,导致注浆材料溢出。
3.结束语
在道路交通日益复杂的形势下,地质较差的高速公路路段以及高速公路桥梁路基的位置极易出现路基沉降的问题,这就对高速公路的使用寿命及车辆行驶的安全性造成很大影响,在处理路基沉降的过程中,常规的方法有强夯法、土工格栅法和水泥混凝土搅拌桩法等,但这些方法还存在着很多不足之处。而采用注浆加固法进行处理就能够在不需开挖的情况下提升高速公路路基的加固效率。因此,相关人员一定要高度重视并有效利用此方法,使我国的道路事业能够取得更好的发展。
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论文作者:乌云飞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/17
标签:路基论文; 注浆论文; 高速公路论文; 浆液论文; 水泥论文; 土工论文; 较高论文; 《防护工程》2018年第27期论文;