公路软基施工中高压喷射注浆法应用概述

公路软基施工中高压喷射注浆法应用概述
高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴的注浆管，通过钻孔置入到处理土层的预定深度，然后将浆液（常用水泥浆）以高压冲切土体。

在喷射浆液的同时，以一定的速度旋转提升，即形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不旋转，则形成墙状固结体。

加固后可用以提高地基承载力，减小沉降，防止砂土液化、管涌和基坑隆起，建成防渗帷幕，适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。

一、公路工程软土路基的特点
软土，顾名思义，就是指淤泥、淤泥质土的总称，软土的含水分量较大，可压缩性强、可承载能力较差。

软土地基主要由软土组成，通常情况下，软土地基主要分布在河流、滨海、湖沼、谷地、低洼等地区。

软土有着“天然含水量高、土质松软、颗粒小、压缩性高、渗透性弱、抗剪强度低”的特点。

此外，软土地基的透水性较差、各土层层状地质分布非常复杂，相互之间物理力学特点差异性较大。

1、较高的压缩系数与较低的抗剪强度
低强度是软土地基的主要特点之一。

因为软土具有较大的孔隙，将严重影响到地基承受外力的能力。

如市政道路建设中软土地基的强度无法改善，将导致塌陷等问题出现在市政道路工程中，进而严重影响到市政道路工程的质量与使用寿命，在增加安全隐患的同时，还会给道路养护增加困难。

2、较强的触变性和流变性
软土地基处理后，长期在重力和外力等作用下，也会产生各种变形问题。

在施工过程中如选用的软基加固方式不正确，在软土流动作用下，市政道路很容易出现坍塌等情况，根本无法保证路基的稳定性。

3、较高的含水量和孔隙
因软土中含有较多的水分，导致其孔隙较多较大。

在软土地基中其土质的组成成份主要是粘土粒与粉土粒，大量负电荷往往存在于这些软土粒表面。

在空气中大量负电荷会将空气中的水蒸气大量吸收，并在土粒表面停留，进而将土粒含水量不断增加。

并将土粒之间的孔隙扩大。

二、高压喷射注浆技术的施工技术要点
公路工程作为国民经济发展的重要支撑，其行业的发展对国民经济的发展具有极大的影响力。

随着软土高压喷射注浆施工技术水平的不断提升，公路工程施工质量的优劣将直接影响到工程事业的整体水平。

因此，施工企业必须高度重视高压喷射注浆施工技术及质量，对施工过程中每个环节的质量进行严格把关，只有这样才能避免工程安全隐患的产生，才能进一步提升整个工程施工的质量。

1、施工工艺参数要求
高压喷射注浆法可分为单管法、双管法和三管法，它们的高压水泥浆或高压水的压力都应大于20MPa。

所采用的水泥宜为强度等级在32.5级及以上的普通硅酸盐水泥，并通过试验来确定外加剂和掺合料的用量。

水泥浆液的水灰比可取0.8——1.5，一般用1.0，具体的应根据工程地质特点或实际工程要求确定。

喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m；应详细记录实际钻孔的孔位、孔深和地下障碍物、洞穴、涌水等情况。

当喷射注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高便可进行注浆操作，各种参数达到规定值后，即可提升喷射管，由下而上喷射注浆。

喷射时低压水泥浆的灌注压力通常在1.0MPa——2.0MPa左右，气流的压力以空气压缩机的最大压力为限，一般大约在0.7MPa左右。

采用旋转提升喷射方式时，旋转速度可取10r/min——20r/min，一般提升速度为0.05m/min——0.25m/min。

2、施工机具
高压喷射注浆施工的主要机具包括：钻机、高压水泵、高压泥浆泵、泥浆泵、真空泵、单管、二重管、三重管、多重管、泥浆搅拌机、空压机、超声波传感器、高压胶管、液体流量计和风量计等。

并且喷射施工的种类不同，所选用机具的种类和数量也不同。

3、施工程序
（1）钻机就位。

将钻机垂直地安放在设计的孔位上，并且施工时的倾斜度应小于1.5%。

（2）钻孔。

单管旋喷可用76型旋转振动钻机，适用于标准贯入小于40的粘性土层和砂土，其钻进深度可达30m以上。

若地层较为坚硬，则可用地质钻机钻孔。

孔位与设计的偏差应小于50mm。

（3）插管。

使用70改进型或76型振动钻机钻孔时，钻孔完成时插管作业同时完成。

若用地质钻机钻孔，在完成后应将岩芯管拔出，并用旋喷管插入到预定深度。

为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，但要注意水压不可太高，否则可能造成孔壁坍塌。

（4）喷射和复喷。

喷管插入预定深度后，便可进行喷射施工，操作过程中应由专人检查和记录浆液初凝时间、提升速度、注浆流量、压力等参数，并绘制作业过程曲线。

为扩大加固范围，可根据设计的桩径可喷射范围的要求来进行复喷的方法。

喷射时注意若浆液初凝时间超过20h，应将其废弃。

（5）冲洗。

喷射施工完毕后，应把注浆管及其他机具洗净，保证不残留水泥浆。

（6）移动机具。

移动钻机设备到新孔位上。

三、常见问题及处理对策
1、冒浆及其处理。

在旋喷过程中，可能会出现一定数量的土颗粒随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面的现象。

若冒浆量超过注浆量的20%，就应查明原因并采取有效地应对措施。

冒浆量过大的主要原因是由于注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致，即有效喷射范围与注浆量不适应。

此时可适当提高喷射压力，或者加快提升和旋转速度，或者适当缩小喷嘴孔径。

2、固结体顶部收缩凹穴及其处理。

在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，固结体由于析水收缩作用而在顶部出现一个凹穴，此时可开挖出固结体顶部，对凹穴灌注混凝土直至填满凹穴。

3、施工过程中喷嘴或管路被堵塞导致压力突然大幅上升。

为防治此类问题，应认真检查风、水、浆的通道，插管前可用薄塑料包扎好风、水喷嘴；平时加强注浆泵的维护保养，减少注浆过程中发生故障的几率；喷射结束后按要求做好各系统的清理工作。

四、结束语
综上所述，随着我国公路工程发展速度的不断提升，对车辆行驶的安全性提供了一份保障。

软土路基作为公路施工中的主要病害，选用高压喷射注浆法进行软土路基施工，其技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量。

在软土路基施工中，必须严格遵循相应地施工工序，提高高压喷射注浆施工的技术水平，才能确保工程施工的质量，才能实现其经济效益与社会效益。