缪 琪,陈云娇,辛翰啸
(杭州市路桥集团有限公司,浙江杭州 310022)
注浆法在城市道路杂填土路基加固中的应用
缪 琪,陈云娇,辛翰啸
(杭州市路桥集团有限公司,浙江杭州 310022)
介绍了杭州延安路杂填土路基压密注浆的加固技术,从加固设计、施工工艺流程、工程质量检验等方法进行了分析,有关经验可供相关专业人员参考。
注浆;杂填土;路基;加固;应用
杭州延安路(体育场路-吴山广场)整治工程01标施工范围的道路土路基处于杂填土层中。该层颜色为杂~灰色,稍湿,松散,由建筑垃圾及碎块石、瓦片等组成,粘性土充填,局部含有大块石,成分杂,整个场区分布,层厚约1.20~5.70 m。鉴于杂填土质量不佳,杂填土路基十分软弱,弯沉值无法测量,回弹模量为7 MPa(设计弯沉控制值为3.75 mm,回弹模量不小于25 MPa),为此需要对路基进行地基处理。鉴于延安路工程地处市中心,材料运输不方便等特点,经方案比选确定采用地基注浆处理措施进行加固处理。本文主要针对杭州延安路杂填土路基压密注浆的加固技术进行工程应用分析及加固效果试验研究,供有关工程技术人员参考。
路基注浆加固试验段为西侧快车道桩号K0+200~K0+230范围,注浆深度为路基以下2 m,注浆管采用35 mm端头注浆式钢管。注浆点采用矩形布置,纵向间距为1 m,横向间距为0.6 m,水灰比为0.6,注浆压力为0.3~0.6 MPa,采用自下而上的方式分段注浆(垂直分段长度为50 cm)。加固后的弯沉及承载板试验结果均满足设计要求,说明试验段路基加固达到了设计要求,见图1。
试验段结束后,经设计单位同意,给出了路基注浆的设计方案:(1)注浆深度为路基以下2m范围;(2)注浆点采用梅花形布置,如图1所示,注浆孔间距为0.7m,注浆点可根据现场情况适当微调,注浆浆液采用水泥浆,水灰比0.7,注浆压力不大于0.6MPa;(3)注浆管采用35mm端头注浆式钢管,采用振动沉管方法将注浆管沉至路基下方2 m深度,采用42.5 MPa级硅酸盐水泥,水泥用量以10%左右的重量置换率控制,采用自下而上的方式分段注浆(垂直分段长度为30~50 cm),并做好压浆记录。
图1 注浆加固设计示意图(单位:cm)
3.1 测量定位
对照设计文件,对钻孔位置进行准确的测量定位,确保注浆孔间距符合设计要求。
3.2 振动下沉注浆管
注浆管采用35 mm端头注浆式钢管,采用振动沉管方法将注浆管沉至路基下方2 m深度。
3.3 浆液的制备
注浆浆液采用水泥浆,水灰比0.7,采用42.5 MPa级硅酸盐水泥。按配比配料,水泥材料采用重量称量法计量,计量误差小于5%。使用高速搅拌机搅拌均匀,高速搅拌机搅拌时间不小于1 min。为防止石块、杂物混入浆液,浆液流出前需经过1 mm的方孔筛过滤。制备好的浆液先置于储浆桶,低速搅拌,然后用泵和连接胶管输送至灌浆点。浆液从开始制备至用完的时间不大于4 h,超过此标准应废弃。制浆温度保持在5℃~40℃。
3.4 压力注浆
压力注浆采用自下而上的方式分段注浆(垂直分段长度为30~50 cm)。同排不同序注浆的时间间隔不小于4 h,同时施工的两注浆孔距离不小于5 m。注浆压力不大于0.6 MPa,施工中应根据实际情况调整注浆压力,确保浆液扩散半径达到设计的要求。
注浆结束标准采用双控原则,即以注浆量和注浆压力双控。在规定的压力下,注浆量小于1 L/min时,稳压10 min,若压力不下降或下降不超过 5%,即可止浆;或当注浆压力由小增大,注浆量由大到小,最终达到或接近设计压力,维持10 min 以上,即可止浆。
3.5 异常情况的处理
灌浆过程中,选用适宜的浆液,适时地变换浆液配合比,合理地控制灌浆压力并使它们之间很好地配合,是保证灌浆质量的重要因素。高压灌浆过程中注意控制灌浆压力和注入率,防止地面抬动。灌浆压力与注浆率是互相关联、互为因果的两个参数。施工中应及时观测压力表的变化,调整注浆压力或水灰比。如遇冒浆、漏浆、吸浆量特大等情况应采用地面封堵和间歇、限量、变级轮灌等方法处理。
3.6 注浆记录资料
为保证注浆施工记录数据准确、可靠,施工中安排专人对现场数据进行全程记录,当天资料当天整理。主要内容有注浆孔孔位,注浆压力、注浆时间、注浆量等。
4.1 原位测试方法分析注浆效果
为了验证压密注浆效果,进行了现场标准贯入试验和重型动力触探试验。注浆后,由于杂填土土层太硬,标准贯入试验设备无法贯入,直接被落锤砸坏,这说明路基土压密注浆工作取得了明显的效果。
注浆前后的重型动力触探试验统计情况见表1。
由表1可见注浆压密后地基土的击数基本上均比相同深度未进行注浆压密地基土的击数要高,平均提高了3.15击。未注浆压密土平均动探击数为1.9击,注浆压密土的平均动探击数为5.05击。由此可见,经注浆压密后的地基土的强度明显提高。
表1 重型动力触探试验成果统计
4.2 工程试验方法分析注浆效果
路基注浆施工后,对处理后的杂填土路基进行了弯沉现场检测,部分检测成果见图2、图3。同时对试验段进行了回弹模量测试,注浆加固后的土路基的回弹模量为27 MPa,达到了设计要求。
由图2、图3可见,压密注浆以后西侧和东侧快车道路基的弯沉试验数据明显降低,均不大于设计弯沉值,全部符合设计要求。由此可知,压密注浆后的杂填土路基的承载能力明显提高。通过道路弯沉试验,也说明了本次压密注浆取得了较好的效果。
图2 西侧快车道路基弯沉试验成果图(注浆后)
图3 东侧快车道路基弯沉试验成果图(注浆后)
此外,也对路基的压实度进行了现场试验。部分检测成果见图4、图5。
图4 西侧快车道路基压实度试验成果图
图5 东侧快车道路基压实度试验成果图
由图4、图5可见,压密注浆以后西侧和东侧快车道路基的压实度试验结果,均不小于设计图纸及《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)的压实度指标(95%),全部符合设计及规范要求。由此可知,压密注浆后的杂填土路基密实程度较好,能够符合工程规范及设计文件的要求。
工程原位测试和工程试验检测结果表明,杭州延安路(体育场路-吴山广场)整治工程01标的杂填土路基采用注浆加固处理方案是可行的。对类似的杂填土路基,可采用如下加固参数:注浆深度为路基以下2 m范围,注浆点采用梅花形布置,注浆孔间距为0.7 m,注浆浆液采用水泥浆,水灰比0.7,注浆压力不大于0.6 MPa。
U416.1
B
1009-7716(2015)04-0175-03
2014-12-18
缪琪(1977-),男,浙江杭州人,高级工程师,从事工程项目管理工作。