简述路基注浆加固技术

翟秀平

(山西省稷山公路管理段，山西稷山 043200)

1 工程概况

某城市大街综合管沟桩号K7+300～K9+150，位于道路东侧，管沟全长1 850 m。综合管沟为单层结构，共两个仓室，分别为给水管、中水管和热力管管仓(标准断面尺寸为4.9 m×4.0 m)，电力、电信管仓(标准断面尺寸为 2.3 m ×4.0 m)。

本工程主要地质层分为素填土、黄土状粉土、细砂层、中砂层，其中以细砂和中粗砂层为主。

地下结构物主要由综合管沟、雨污水管网和地下通道构成。综合管沟与雨污水同槽，结构物间净空尺寸小，高差较大，结构物间土方回填难度大，压实度不易达到设计标准。

考虑到道路工程施工工期紧，管沟基坑回填后路基与正常路基会产生不均匀沉降。因此对管沟回填区域采用注浆技术进行处理。

2 注浆加固的优势

固化浆液沿路基软弱层渗透并填充、固结、置换、胶结，整治地质病害，改良路基承载力性能，减少不均匀沉陷。

1)消除因路基软弱造成的不均匀下沉，从根本上消除路基病害的发生。

2)经济效益高。

3)不断交、工期短、污染小、施工文明。

4)技术先进、工法成熟、效果可靠。

3 施工进度安排

6月20日～7月15日完成全部注浆工程。

4 路基注浆加固施工

4.1 路基加固原理

路基加固的主要目的是形成整体地基，通过加大土体强度来提高地基承载力，主要是减少土体的不均匀沉降。注浆加固是在土体中钻孔，并使用注浆机具均匀地将固化浆液注入土体中，以填充、渗透和固结的方式，排除土体间隙中的水分和空气，并占据其空间，使路基土体孔隙比减少，强度提高。

4.2 设计加固范围、深度

本段注浆加固范围为管沟回填区域，孔间距1.5 m，梅花形布置，孔深为2 m和4 m两种。注浆顺序先外后内，形成帷幕，隔行跳打，先排为主后排补注，以避免跑浆，冒浆。

4.3 劳动力组织、人员设备

现场负责人1人，专业队长1人，负责全面施工质量和安全;技术人员4人(负责施工过程技术控制工作及对注浆过程的各项参数进行记录)，试验员1人，专职质检工程师及安全工程师各1人。分5个钻孔作业班及5个注浆作业班，其中，钻孔司机40人，负责钻机;注浆工人40人，负责制浆、注浆;司泵工10人，负责灰浆泵、水泵;供料工人5人，负责倒运水泥;电工2人，1人负责电源，另1人负责供电电路故障排除及维修;钳工2人，负责设备保养，共计98人。

4.4 施工设备

施工设备见表1。

表1 施工设备一览表

4.5 钻孔及注浆

4.5.1 注浆主要材料

水泥采用P.O42.5袋装水泥。根据检验评定标准，对进场水泥进行材料检测，现场做好水泥的储存与使用工作，防止水泥受潮结块失效。水泥浆液水灰比为1∶(0.8～1)。

4.5.2 施工工艺

施工工艺流程见图1。

图1 施工工艺流程图

4.5.3 主要工序施工方法

1)钻机、注浆设备就位。根据测量放出的点位，就位钻机，钻机安放平稳，并调整垂直度与钻机水平。同时制浆机、注浆机配套放置，注浆管线固定，不宜过长，控制在30 m～50 m，以防压力损失。现场备好拌合用水及袋装水泥、粉煤灰、砂、水玻璃等材料。

2)钻孔施工工法。采用200型转盘式钻机旋转钻进，采用50 mm钻头，φ48普管进行护壁，采用干钻法，严禁加水，否则路基受水浸泡，原结构遭到破坏，造成不必要的损失。

3)浆液配制。按事先选定水泥浆配比(1∶1)进行水泥浆的制拌。根据制浆机容量称取定量水，注入制浆机内，然后根据水灰比称取对应重量的水泥，开启制浆机，边搅拌边加入水泥。搅拌时间大于3 min，浆液无明显的沉淀即可，完后将水泥浆倒入储浆桶。浆液在储浆桶内要不停的人工搅拌，防止浆液沉淀离析。水泥浆制浆原料:合格的水、P.O42.5水泥。应先加水后加水泥及外加剂，拌和10 min～20 min，将浆液流入过滤筛进行两次过滤，存放浆液池。

4)注入压力。由于注浆压力与土的重度，强度，初始应力，孔深，位置及注浆次序等因素有关，而这些因素又难以准确确定，所以本工程采用经验数据，设计注浆压力0.4 MPa。

5)终孔标准。采取压力～流量双控法控制注浆量:以在注浆压力达到设计注浆压力的情况下达到稳定为原则，稳定标准为5 min。当注浆压力大于2倍设计注浆压力且无法继续注入浆液时可终孔。当个别孔注浆量异常偏大时应立即暂停注浆，弄清原因后再采取间歇注浆法继续注浆。孔口反浆时采取间歇注浆的方法。

6)注浆结束封孔移机。注浆结束后，拔出套管，用水泥砂浆或C15混凝土封孔。清洗注浆泵、制浆机、储浆桶，移机至下一孔位继续施工。

7)注浆效果检查。a.注浆前后，物探成果资料对比，检查注浆效果。b.注浆前后，钻孔注水试验的单位长度吸水量对比，检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%，且不存在明显漏水现象。c.钻孔检查，检查孔数为5%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。

5 施工注意事项

1)施工前应测定管沟的具体位置。2)高压线下工作，钻探机具视安全情况对钻架进行改装。3)注浆孔应跳孔施钻，不得全部钻孔完成后再注浆，以免孔位串浆，增加难度及清孔工作量。注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，保证注浆质量。4)注浆钻孔孔位移动不宜超过0.5 m。5)注浆过程应加强地面观测记录。6)注浆全过程应做好技术资料和基础数据记录、整理、分析工作。7)注浆过程注意环境保护，及时清理浆液污染物。一般整理好场坪后，应在注浆场坪四周修好临时排水设施。8)注浆结束后及时采用水泥砂浆或C15混凝土将注浆孔封填饱满至孔口。

6 施工中易出现问题的处理

1)注浆过程中，发现冒浆、漏浆时，应根据具体情况采用表面封堵、添加速凝剂、低压泵送、浓浆、限流、间歇注浆等方法进行处理。

2)注浆过程中发现串浆时，如串浆孔具备注浆条件，可以同时进行注浆，应一泵注一孔，否则应将串浆孔用塞塞住，等一孔注浆完成后，再进行其他孔检查，然后再进行钻孔和补充注浆。

3)注浆工作必须持续，若因故中断可按以下原则进行处理:应及早恢复注浆，否则应立即冲洗钻孔，而后恢复注浆，若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔而后注浆。a.恢复注浆时应使用同级水泥浆，若注浆率与中断前相近，即可用中断前同级水泥浆灌注;如注浆率与中断前相比减少较少则应加浓浆液灌注;b.恢复注浆后，如注浆率比中断前减少较多且在短时间内停止吸浆，应立即采取补救措施，可加大相邻孔的注浆压力或增加注浆孔。

7 施工质量控制及检验

1)应分期分批供应满足设计要求的水泥和外加剂等材料，并及时检查验收，做好保管与发放使用工作。所用水泥及中砂等所有施工材料必须通过试验师检验合格及通过监理工程师报检合格之后，方可用于施工。

检验数量:同一产地、品种、规格的水泥和外加剂，每200 t为一批，当不足200 t时也按一批计。每批抽样1组。

检验方法:检查产品质量证明文件及抽样检查。

2)注浆前后，钻孔注水试验的单位长度吸水量对比，检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%，且不存在明显漏水现象。

8 安全措施

1)施工机械安全保证措施。操作人员必须执证上岗，进场设备必须进行安全和性能检查，对机械操作人员要建立档案，专人管理。

操作人员按照机械说明规定，必须执行工作前验收制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。

保持机械操作室整洁，禁止堆放易爆物品。不得酒后操作机械，机械不带病运转、超荷载工作。

2)施工现场安全用电措施。现场移动式电器设备使用橡皮绝缘电缆，横过通道时穿管埋地敷设。

配电箱、开关箱使用标准电箱，电箱内开关电器必须完整无损，接线正确，电箱内设置漏电保护器，选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关，动力和照明分别设置。金属外壳电箱作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。

3)施工现场其他安全措施。施工现场机械设备应听从指挥，统一调配，进入施工现场人员必须佩戴安全帽。

9 文明施工

施工现场应做到文明施工，具体如下:

1)机械、机具、场地、材料规划布置，做到井然有序。2)现场人员应穿工作服，不得穿拖鞋、赤脚、赤膊上工地。3)钻出的土及废料、废碴应及时运走，统一弃至弃土场。4)现场产生的废碴、废水、废油应集中统一处理，不得随意排放污染环境。