注浆法在路基加固处理中的应用

工程投资， 保证了施工期间的交通。 关镇词： 道路 路基 加固 应用 注浆
中州西路是洛阳市城市主干路， 始建于 ２ ０ 世纪 ５ ０ 年代。随着使用年限和交通量、 车辆荷载的不断 增长 ， 路面病害逐渐发展。１ ９ ８ ９ 年对机动车道进行 了一次改造， 将旧沥青面层破除， 在原基层上局部找 平后 ， 铺筑 ２ ４ ｃ ｍ厚水泥混凝土路面。 经过十几年运 行 ，水泥混凝土路面出现了大量的错台、断板和裂 缝， 特别是纵向约 １ ６ ５ ｍ长度范围内， 路面沉降量较 大， 最大约 ３ ０ ｃ ｍ， 急需进行补强处理。 ，工程地质条件 根据勘察资料和实地调查，改造加固段的路面 宽１ ４ ． ０ ｍ， 水泥混凝土面层厚 ２ ４ ｃ ｍ、 泥结碎石基层 ｌ Ｏ ｃ ｍ、 块（ 碎） 石垫层约 ３ ０ ｃ ｍ， 路面结构总厚度约
（ 收到修改稿 日 期： ２ ０ ０ ４ －０ １ －１ ４ ） 中国市政工程 ２ ０ ０ ４ 年第 ３ 期（ 总第 １ ０ ， 期）
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钢筋混凝土板与路面结构基层连接。 ２ ． ４ Ｅ Ｐ Ｓ填筑后工程效果 ２ 号横向跨线桥北侧桥台采用 Ｅ Ｐ Ｓ 材料填筑和 加固措施后 ， 道路整体 良好 ， 引道结构稳定 ， 并通过 工程质量验收。
３ 小结
Ｅ Ｐ Ｓ 材料应用于道路软土地基高路堤、桥台台 背填筑等工况， 取得了良好效果 ， 但 由于工程造价较 高， 目前在国内尚未能得到广泛使用。 但在特定的环 境条件下 ， 采用 Ｅ Ｐ Ｓ 材料填Байду номын сангаас是合理的， 工程效果
主干路沉陷较为严重的部位在 ０ ＋ ３ ８ ５ － ０ ＋ ４ ９ ５ 及０ ＋ ５ ６ ５０ ＋ ６ ２ ０ （ 桥头一侧 ） 两段 ， 全长约 １ ６ ５ ． ０ ｍ， 机动车道宽为 １ ４ ． ０ ｍ， 处理面积为 １ ６ ５ ． Ｏ ｍ ｘ ｌ ４ ． ０ ｍ ｏ 注浆孔按梅花形布置 ， 孔 间距为 １ ． ５ ｍ， 排距为 ２ ． ０ ｍ， 成孔直径为 ８ － １ Ｏ ｃ ｍ， 孔深穿过新填黄土状粉 土及冲沟回填土，进人沉积时间相对较长的黄土状 粉质薪土及粉土层。 注浆孔采用钻机和风动潜孔钻机成孔 ，成孔直 径８ ０ － １ ０ ０ ｍ ｍ， 钻孔达设计标高后 ， 埋人 Ｄ Ｎ ２ ５注浆 管， 管四周用粒径小于 ２ ｃ ｍ的碎石回填。 为确保浆液全部注入路面下新填黄土及冲沟回 填土中， 在路面块石底基层下面设置止浆袋； 并将路 面结构层范围用细石混凝土捣实封填，起到第二道 封口止浆的作用， 与路面混凝土及块石层形成整体。 注浆材料采用水泥 、 粉煤灰 、 水玻璃混合液， 水 泥、 粉煤灰重量 比为 ４： １ ， 水玻璃加人量为灰量的 ５ ％， 水灰比为 ０ ． ６ ０ 由水泥 、 粉煤灰和水玻璃组成的混合浆材， 具有 （ 下转第 ２ ４页 ）
蹲降 － １ ５ ３ ｝ 通 ． ． ．． ． ．． ． ．
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注浆法在路基加固处理中的应用
张 寒． 黎 晓 林二
‘ 洛阳市市政工程公司， 洛阳 ４ ７ １ ０ ０ ０ ） ， ’ 洛阳市城市建设勘察设计研究院， 洛阳 ４ ７ １ ０ ０ ０ ）
提要： 通过洛阳市中州西路的工程实例， 介绍对于高填方路基产生沉陷的城市主干路， 可以采用压力注浆， 使浆液 渗透、 劈裂 、 挤压土体 ， 并形成小型网脉状桩基的方法进行加固处理 ， 旧有水泥混凝土路面也可得到利用， 同时节约了
待浆液凝固并达到一定强度后开挖检验，检查 固结体形状及浆液渗透情况。对最初的 ３ 个试验孔 开挖后， 显示水泥浆液呈脉状体挤压土体 ， 并呈不规 则延伸； 在注浆管周围可见水泥碎石固结体紧密包 裹着注浆管， 并有树根状水泥脉与其相连， 有效直径 约１ ５ ｃ ｍ， 其作用相当于小直径工程桩。 路基注浆加固处理后，损坏的水泥混凝土板块 做病害处理和灌缝， 加铺土工布和沥青混凝土面层， 非机动车道加铺水泥稳定碎石和沥青混凝土面层 ， 并调整绿化隔离带横坡。 该路段于２ ０ ０ ２ 年６ 月建成 通车， 经过 ｌ ａ 观测， 路面没有发生沉降， 运行状况 良 好， 说明注浆处理高填方路基方法是可行的。 这种占 用场地较小 、 速度快的处理方法， 为类似的路基沉陷 病害的治理提供了一条可借鉴的工程经验。
３ 注浆施工
据调查 ， 路基上部 ３ ． ５ ｍ左右为新近堆积的黄土 状粉土， 沉积时间较短， 结构强度较低， 压缩性较高； 其下为黄土状粉质勃土及粉土。沉陷严重的两个地
段， 西段 １ ｔ ｏ ｍ路基原为一古冲沟回填而成， 属高填
方路基 ， 填土成分以黄土状粉土为主， 含有砖块 、 灰 渣等杂物， 填土中有较多孔隙， 压缩性较高 ， 填土埋
中国市政工程 ２ ０ ０ ４ 年第 ３ 期（ 总第１ ０ ９ 期）
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证。 采用 Ｅ Ｐ Ｓ 材料填筑后， 由于附加荷载的减少， 排 涝河桥西侧桥合工后沉降很小， 实际工况良好。 ２ ２号横向跨线桥引道滑坡
２ ． ， 情况分析
稳、不能再承受较高的附加荷载的情况，经分析比 选， 在跨线桥引道滑移部分 ， 采用 Ｅ Ｐ Ｓ填筑的技术
止时压力不小 于 １ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ，同时稳压 时间不小 于
ｌ ０ ｍ ｉ ｎ ｏ
４ 注浆效果
０＝ １ ０ ０ ０ Ｋ ＂ Ｖ ＂ ｎ 式中： Ｑ 为单孔注浆量（ Ｌ ） ； Ｋ为经验系数（ （ ０ ． ３ － ０ ． ６ ） ；
Ｖ为所加固处理的土的体积 ，由注浆孔的布置来确 定（ ｍ ３ ） ； ｎ 为土的孔隙率。 一般情况下单孔的注浆量为混合浆材中掺加 ２ ５ ０ － ３ ０ ０ ｋ ｇ 水泥。
深在 ６ ． ０ － ７ ． ５ ｍ之间； 东段处于桥头填方段， 填土成
分以黄土状粉土为主 ， 填土埋深在 ６ ． ５ ｍ左右， 填土 中有针状孔隙。 ２ 路基加固方案 改造路段交通不能断行 ，混凝土路面板不能大 面积破坏 ， 加固处理工期紧。高填方段原拟采用灰 砂或双灰挤密桩处理 ，但一方面采用挤密桩施工占 用场地较大， 工期较长， 不能保证主干路畅通 ； 另一 方面采用挤密桩施工 ， 混凝土路面板破坏严重， 难以 再利用， 工程费用较高。通过方案比选和论证 ， 选用 注浆方法对高填方路基加固处理。
２ ． ３ Ｅ Ｐ Ｓ材料填筑方案 由于地基强度已大幅降低 ， 为提高路基整体性 ， 在地基整平压实的基础上 ，沿滑坡面铺设单向土工
格栅， 设置砂垫层后填筑长度 １ ５ ｍ的Ｅ Ｐ Ｓ ， Ｅ Ｐ Ｓ 的 填筑断面按滑裂面及道路边坡呈菱形断面， Ｅ Ｐ Ｓ 材 料密度采用 ２ ０ ｋ ｇ ／ ｍ ３ ， Ｅ Ｐ Ｓ 材料顶面设置原 １ ５ ｃ ｍ的
６ ４ ｃ ｍ ｏ
注浆法通过钻孔埋设注浆管，将浆液充分注人 所要加固的路基土中， 通过浆液在土体中的渗透 、 劈 裂和挤压等作用机理，使高浓度的水泥浆液与土体 结合，形成具有较高强度的水泥土固结体和树枝状 水泥网脉体，并挤密周围的土体。每个注浆孔中埋 设有注浆管及回填碎石， 水泥浆通过花管扩散， 使注 浆管、碎石水泥体及树根状水泥网脉紧密结合成一 体， 形成了一个类似的小型刚性桩基 ， 由这种树根状 小型桩基与水泥土固结体及受挤压的周围土体共同 组成复合地基。
方案 。
沪青平高速公路 ２ 号横向跨线桥位于青浦朱家 角镇 ， 跨越沪青平高速公路 ， 桥梁宽度为 １ ４ ｍ， 两侧 设置引桥及引道， 路桥分界的填土高度在 ４ ． ５ ｍ， 在 沪青平高速公路北侧及跨线桥西侧，距跨线桥引道 放坡线 ４ ｍ有一条 ２ ５ ｍ左右宽度的河道 ，跨线桥与 河道之间敷设有 自来水管道。 考虑到桥台后填土预压需要 ，数天内在引道处 堆载了高约 ５ ｍ多的填土， 填土未经有效碾压 ， 由于 堆载时间过短 ， 土体稳定性较差， 引发了自来水管的 爆裂 ， 大量的自来水进入地基土中， 造成地基失稳 ， 引道出现滑坡 ， 致使岸线向河道内位移了 ４ ｍ多。 ２ ． ２ 工程技术方案分析比选 由于地基土遭到破坏 ， 地基强度较低 ， 原状土已 滑至河道内， 采用常规的反压护坡道已于事无补 ； 采 用驳岸结构防护方案， 工程造价增加很多， 且仍无法 保持结构稳定。Ｅ Ｐ Ｓ 材料具有重量轻、 强度高、 吸水 率小 、压缩不易变形等特性 ，较适合于地基已经失 （ 上接第 ２ ２ 页） 强度中等、 和易性好 、 结石率高、 凝结较快等特点， 既 有利于浆液向土体中渗透，又能有效防止浆液扩散 到路基以外。 注浆方式为由边到中逐渐加密，首先在边排注 浆孔中注浆 ， 使处理范围外围形成一道屏障， 防止浆 液扩散，同时提高注浆质量。采取隔孔注浆和间歇 注浆的措施 ，可以克服地面冒浆现象和局部地层用 浆量太大的弊病。 注浆压力与所加固土体的上覆层的压力 、浆液 粘度 、 注浆速度及注浆量等因素有关 ， 注浆压力还应 考虑对加固土体的挤密及对地层中原有孔隙及裂隙 的扩张， 注浆稳定压力确定为 ０ ． ８ － １ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ｏ 每个注浆孔的注浆量根据施工前 ３ 个试验孔的 试注情况及公式推算综合确定。 所需注浆量由下式推算：
是 良好的。
（ 收到修改稿 日期 ： ２ ０ ０ ４ －０ ３ －１ １ ）
注浆终止条件为 ： １ ） 边排孔与桥台背后单孔注
浆量大于 ７ ０ ０ ｋ ｇ 水泥，其它部位单孔注浆量大于 ３ ５ ０ ｋ ｇ 水泥； ２ ） 相邻桩孔出现溢浆现象； ３ ） 地面隆起 或出现浆液在别处冒出等异常情况。稳压控制为终