仁赤高速公路(赤水河段)山区高填方路基沉降处理

王 锋

(贵州交通职业技术学院)

1 引 言

贵州省赤水至望谟高速公路仁怀至赤水段是《贵州省骨架公路网规划》中“6 横7 纵8 联”中第5 纵的重要组成部分。项目起于仁怀市罗旺田，接白腊坎至仁怀高速公路，路线经过仁怀市、习水县、赤水市等三个县市，止于黔川两省交界赤水市北赤水河中间，接四川省建设的泸州至赤水(泸赤)高速公路，路线全长163.848 km。

项目的建设将使遵义至赤水公路全线以高速公路贯通，为我省北上连接成渝经济圈增加一个重要的出口通道，对构筑贵州省出口公路网促进黔北地区资源合理开发，带动旅游业进一步发展，繁荣沿线地区经济，构建和谐社会具有重要意义。仁赤高速路基宽21.5 m，设计车速80 km/h。

2 工程概况

基沉降开裂的里程段:K102 +090 段左右幅行车道，沿路线纵向开裂长度约10 m，裂缝宽度0.2～0.4 cm，裂缝错台0.2 cm。本段落紧邻赤水河，地处云贵高原北部边缘向四川盆地过渡的边缘地带，地表受剥蚀、侵蚀作用强烈，为侵蚀型低山地貌。

3 高填方路基沉降开裂原因分析

高填方路基沉降是路基或地基不均匀下沉造成。路基开裂的主要原因:

(1)路基分布在赤水河河岸，粘土夹粒石堆积体，地表上填筑路基，改变原地层的受力状态，原先处于稳定状态的地层由于填筑而引起不平衡，导致路基失稳沉降;

(2)地基为自然堆积的粘性土，部分地表成斜面上填筑路基或半填半挖路基，路基填筑完成后路基及其下承的地基，在自重和车辆荷载作用下产生了变形;

(3)本地区雨水较多，地下水较丰富，路基在地面水和地下水的作用下，其强度将会显著降低;路段所出现的路基纵向裂缝发生在地质及地形变化处及填挖结合部;地表水及地下水影响严重处。

综上所述，由于地质、地形、水文及气候等影响，同时也受到路基自身荷载和车辆动载的作用导致沉降纵向开裂。

4 沉降开裂处理方案

4.1 裂缝内灌注水泥浆封闭

在开裂缝隙内灌注水泥浆，缝隙灌密实，路面顶下10 cm 范围采用沥青进行灌缝封闭，防止地表水渗透路基内。

4.2 灌浆浆材料选择

压浆是通过压浆泵的压力推动，将拌和良好的填充料经过压浆管、压头渗透到路基的空隙中，因而要求填充拌合物应有较好的粘聚性、较高的流动性和较小的干缩性，并要求在压浆过程中不离析、不泌水。压浆材料如采用一般水泥浆和外加剂，在实践中普遍存在凝固时间不宜控制、和易性差和体积干缩等弊病，要保证压浆拌合物能顺利地压入，要求压浆拌合物具有良好的可泵性，保水性。因此，选用保水性好，泌水性小的水泥或其他材料作为压浆拌合物的胶凝材料。

4.3 压浆孔的布设

为满足路基强度的要求，打孔要结合灌浆的特点、路基形态等因素来考虑。既要充分发挥灌浆孔的效率，又能保证浆液灌注在路基加固范围内，防止留下空白区和跑浆，打孔时还应视路基实际情况而定。根据路基施工时的原始记录，估算路基孔隙率，通过试验测定灌浆量，然后确定钻孔数量，路基沉降段压浆孔布设直接影响到压浆的效果和成本，根据以往压浆的经验，孔距应为1.5 m×2 m，孔深3～10 m，视具体情况现场决定;压浆孔采用梅花形布孔，用皮尺量放孔位，孔位误差不超过±5 cm。

K99 +860 段路面共布置两排注浆孔100 个，纵向间距150 cm，横向间距200 cm，注浆孔深8～10 m，孔径5 cm，采用风钻钻孔;间距150 cm×200 cm 梅花形布孔;采用浆液配合比为:水泥∶水=1∶1，注浆压力0.23 MPa，具体施工配合比应根据现场实际压浆情况准确确定。

4.4 工艺流程

(1)注浆孔成孔

①注浆管直径宜采选35～45 mm，长度在1.5～2 m 之间;

②钻机应准确到位，严格按施工序次布孔施工，钻机在施工过程中应尽量减少注浆孔的斜度。

③钻孔时为确保原路基不受损坏，成孔的孔径应尽量小，且必须采用干钻，严禁加水，否则路堤受水浸泡，路基原结构受到破坏，造成不必要的经济损失，还将给注浆带来不必要的麻烦

(2)制浆

①按程序加料，准确计量，掌握浆液性能，并充分保证浆液的浓度和和易性;

②浆液应进行充分搅拌，并坚持浆液不断的搅拌直至每盘浆液压送完毕，以免影响浆液质量。

(3)注浆

注浆是通过注浆设备，输浆管路，将浆液注入到目的层中。应采用自下而上式注浆法，分段自下而上注浆，在注浆顺序上，按序次施工，先施工边缘帷幕孔，再施工加固孔，当注浆压力达到要求时，终止注浆。在注浆过程中，当有跑浆现象时，应停止注浆，分析其原因，对下一个注浆段，宜减量注浆，并检查封孔装置、注浆设备等。

5 沉降变形观测

5.1 沉降观测内容

路面、路基边坡平台及坡脚沉降变形观测

5.2 沉降变形观测

(1)路基除了应进行路面的沉降观测外，尚应进行高填方路基边坡平台及坡脚沉降变形观测。

(2)路基应20 m 逐个断面布置，路面设2 个点，每个平台设一个点，坡脚处设个点。

(3)路基沉降处理完工后，沉降观测期一般应不小于6个月，每周1 次观测，数据稳定后15 d 观测1 次;观测数据不足或处理后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。

5.3 观测精度:

沉降观测精度为±1 mm。

5.4 沉降变形测量

每次测量采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。各种原始测量记录应真实、可靠;计算成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。

5.5 测量观测资料整理

观测资料应齐全、详细、规范符合设计及细则要求。人工测试数据，必须在观测当天及时输入计算机，核对无误后在计算机内备份;自动采集测试数据应及时在计算机内备份。沉降观测资料及时输入沉降观测管理信息系统，以保证各相关单位在观测过程中时时监控。观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理。按照提交资料要求及时整理、汇总、分析，按有关规定整编成册，保留原始数据。

6 安全及质量保证措施

(1)在施工前对施工人员做好详细的安全技术交底，加强对现场人员的安全教育和督促检查。

(2)合理安排各种机械设备、车辆等的行车路线，避免交通事故的发生。

(3)在施工路段前方设置道路安全警示标牌

(4)在封闭的施工现场及前后10 m 处用钢管、彩钢瓦设置刚性围栏，对施工现场进行围设，非施工人员不得进入施工现场

(5)安全值班人员，在施工作业期间统一着装“反光衣”，施工人员更要遵守安全施工规范时刻注意人身安全，不得随意横穿高速公路。在施工封闭段的两端设置爆闪灯或红色警示灯，提醒夜间通行的车辆或人员注意交通安全。

(6)严格控制钻孔深度及浆液配合比，必须按设计施工。

(7)严格控制注浆过程，做到程序化、标准化、规范化。

(8)严格检测监督，每一道工序必须经检测合格后才可进入下一道工序施工。