注浆技术处治路基下隐伏孔洞的浆液配合比试验研究

■刘登峰 ■济宁市公路管理局，山东 济宁 272000

路基工程中时常发生隐伏孔洞现象，这种问题的出现就会对公路交通造成很大的影响。因此想要保证交通枢纽能够安全、顺利的通行，就要使用有效手段对路基工程隐伏孔洞而引起的公路路基的塌陷、破坏等实际问题进行处治和解决，浆液的凝结时间是否能够得到有效控制就成为了处治过程中最为重要的问题。现阶段，可以把浆液按照注浆工艺分为两大种类，一种是单液注浆、而另外一种就是双液注浆。通过大量实验数据得出，双液注浆在处治隐伏孔洞问题上有良好的表现。文章对浆液配合比进行探究，使用双液注浆方法对两种浆液进行有效控制，从而达到控制浆液凝固的时间，更好的适应不同工程对浆液凝结时间的需求。

1 浆液材料的选择

1．1 粘土类浆液材料

粘土的粒径都小于0．005毫米，比表面积比较大，碰到水就会具备胶体化学性质。这种浆材的原材料来源范围广，经济价格较低，并且在防渗漏工程中得到了大范围的使用。在土工堤坝工程中，粘土浆材在作用力条件下能够形成良好的防渗体。但是在实际应用中，因为其本身具有良好的保水性，不容易进行脱水，并且凝结的时间相对较长，也有可能会出现不凝的现象，导致出现结石体强度比较低达不到实际要求标准，致使灌浆工程质量受到很大的影响。

1．2 水泥基浆液材料

这种浆液中的主要成分是水泥，其中包含水泥浆液以及水泥和砂石混合浆液。这种浆液具有高强度结石体，拥有良好的耐久性且无毒，原材料的来源范围比较广，而且价格也比较便宜，制作浆液的方法简单，实际操作也比较便捷。但是这种普通水泥的浆液容易出现沉淀析水现象，并且稳定性能也比较差，浆液在硬化时可能还会出现体积变小的现象。然而初步凝结到最终凝结的时间不能被很好地控制，强度增长相对缓慢，基于此，就可以向其中添加外加剂来进行改善，特别是颗粒型浆液被广泛使用。

1．3 溶液型浆液材料

这种浆液又被称作化学浆材，由两种或两种以上的化学材料组合而成。这种浆液的实际粘度不高，部分浆液粘度可能比水还低，接近于真溶液。但是这种浆材还是具有很多缺点，例如，毒性、对环境有污染、经济价格较高，结石体强度没有水泥浆液好。因此，在工程想要进行加固的时，通常不会采用这种材质的浆液，所以，在使用范围上就受到了一定的制约。

1．4 混合型浆液材料

混合型浆材是由颗粒浆材和溶液浆材，按照一定比例进行混合而得到的。对公路工程中的路基下隐伏孔洞进行处置，就要满足公路路基负载能力的实际要求。与此同时，部分公路对什么时间能够恢复运营是有着严格标准的，所以进行浆液实验研究就要选取强度高，能够快速硬化的水泥。为了进一步完善水泥浆液的性质、对水泥浆液的凝结时间进行有效掌控，不断适应不同的工程需求，减少水泥浆液的沉淀析水性，增加浆液稳定性、流动性以及凝结的特性，就要向水泥浆液中添加外加剂，来加以改善。

2 浆液配合比设计

使用双液注浆技术的时候，想要保证浆液的配合比合适、浆液运输以及泵送过程留有足够的时间，就要延长在两种注浆浆液单独配制后的凝结时间，若想使两种浆液进行混合时可以快速凝结，产生硬化现象，就应该对这两种浆液的配比进行有效控制，从而达到可以随意控制注浆浆液的固结时间，可以是几分钟或者是几小时，时间段可以随意调整。

双液注浆中所选浆液1、2，其实验室配合比如下。浆液1由42．5R型硅酸盐水泥、UWB-Ⅱ型絮凝剂、UNF-5型减水剂、粉状煤灰、元明粉以及水进行混合而组成，其实验室混合比见表1。浆液2由52．5R型硅酸盐水泥、UWB-Ⅱ型絮凝剂、UNF-5型减水剂、粉状煤灰、粉状石灰石、石膏粉以及水进行混合组成，实验室混合比详见表2［1］。

表1 浆液1实验室配合比

表2 浆液2实验室混合比

3 实验结果和分析

在对路基工程隐伏孔洞进行处治时，注浆浆液的结石体效率会对工程的质量造成一定的影响。除了结石效率因素影响以外，粘度也是影响处治施工质量的关键因素，也会直接影响注浆施工的好坏。还要注意的是，进行注浆的浆液一定要具有良好流动性，这样才能达到实际目标，一旦粘度过大就会降低流动性，很难对空洞以及缝隙进行填充，达不到施工的实际要求标准。而注浆浆液的粘度过小就会导致浆液流动性过大，致使扩散半径变大，直接导致浆液浪费。一般情况下，注浆浆液粘度要保证在15Pa·s到140Pa·s之间。为了提升结石效率，保证浆液结石以后能够对隐伏孔洞进行很好的填充，同时还要让注浆浆液能够进行良好的注浆，就要通过实验对浆液的粘度、凝结时间、比重以及结石效率进行确定，具体性能参数详见表3。

表3 浆液1、2性能参数表

在不同的混合比例下，浆液的实际性能也是不同的，浆液1、2配合比是3∶1的时候，凝结时间是3分钟，结实率是99．4%;当比例比变成5∶3时，凝结时间是9分钟，结实率是99．3%;当比例是1∶1进行配比时，凝结时间19分钟，凝结率是98．6%;二者比例是3∶5时，凝结时间是45分钟，结实率是98．6%;当比例变成1∶0，而胶凝时间就会延长到68分钟，结实率也会达到99．1;当浆液1．和浆液2的比例达到1∶3时，胶凝时间就会更长，可以达到98分钟，结实率会达到98．7%;当比例是0∶1时，在164分钟的时候才开始凝结，而结石率是98/5%。通过双液配合比的不断变化就可得出浆液胶凝时间变化的曲线图［2］。

在使用双液注浆技术时，溶液1在浆液混合中占得比例越大，凝结时间就会越短，一旦有施工工程对浆液的凝结时间有要求时，就可以通过上图进行查询，然后确定浆液的配合比，并且实验所测定的结石率可以达到98%以上。

在进行隐伏孔洞注浆工程时，还要充分考虑浆液结石体的受力特点，保证浆液与孔洞有效粘结，进而形成一个整体，并且还要具有一定程度的抗压强度。

按照边长150毫米制作不同配合比的模块一组三块，然后在进项1个月左右的养护，再测定试块的抗压强度。浆体中浆液2的比例越大，结石强度就会越高。如果工程对浆体强度有要求时，就可以在上图中进行查询，确定最为合适的浆液混合比。能够有效解决路基塌陷以及隐伏孔洞问题，并且这种研究成果为其它新型注浆材料的研发提供了一定的参考意义。新型材料的研究是为了更好的解决路基下隐伏孔洞的问题，有效控制公路工程的质量，更好的服务社会、服务于日常生活的实际需要。

3 结论

总之，随着基础建设的发展，注浆技术的应用就变得更加广泛，但是，不同的工程就会对浆液材料、性能、强度、胶凝时间等方面有着不同程度的要求。本文针对路基工程隐伏孔洞处治，在确保要求强度达到实际标准的同时，对混合比例进行调整，从而有效控制浆液的胶凝时间，进一步保证不同的施工工程对胶凝时间的实际需求。实际上注浆最佳配合的实验还是存在一定的限制，在以后的研究过程中逐渐对其参入比例进行调整，让实验成果的实际使用范围更大、更广。

［1］田涛，阎宗岭，杨静等．注浆技术处治路基下隐伏孔洞的浆液配合比试验研究［J］．公路与汽运，2013(2)：118-120．

［2］赵炼恒，罗恒，李亮等．土石混填料台背回填柔性加筋注浆技术加固试验研究［J］．岩土力学，2010，31(1)：199-205．