刘永成
(甘肃科地工程咨询有限责任公司)
注浆加固技术在高等级公路路面补强设计中的应用分析
刘永成
(甘肃科地工程咨询有限责任公司)
伴随着我国社会经济水平的不断增加,我国公路工程已经是得到了飞速的发展,然而在公路工程路面补强设计的过程中,依然是需要引起足够的关注。在本文当中主要是针对了加固技术在高等级公路路面补强设计过程中的应用做出了全面的分析,并且在这个基础之上提出了本文当中的一些内容,希望能够给与同行业人员提供一定的参考。
注浆;加固技术;路面补强;设计
针对于注浆加固技术来说,主要是在最近几年来所兴起的一种技术,在工地地基加固的过程中已经是得到了十分广泛的应用,针对于道路工程来说,通过对注浆技术进行应用主要是对其路基以及地基进行加加固,然而在路面结构补强的过程中则是很少进行使用。针对于交通量加大的公路来说,在进行结构补强的时候将会遇到一些无法实现以及长时间封堵的问题,因此通过采取注浆技术具有着施工快以及交通影响小等特点。
某高速公路主要是为六车道,在2003年的时候开始建设,在2006年的时候通车,在通车半年之后该路面出现了隆起以及结构强度出现大幅度的衰变等,为了能够对道路的服务水平进行改善,在2006年底的时候进行整治,通过加上一层改性沥青,该路面结构强度已经是得到了一定程度的恢复。然而在2008年的时候,该路段的结构有关病害又一次显现出来,主要是为龟裂以及车辙等,因此必须要针对该路段的结构进行补强。
2.1 原路段的结构情况分析
该路段的原设计路面结构主要是如下所示:改性沥青Sup-13 4cm,A级沥青Sup-19 5cm,A级沥青Sup-19 6cm,石灰粉的煤灰三渣45cm。在对路面进行整治之后加上一层4cm后的改性沥青,其现场的勘探表面可以知道,每个结构层的厚度以及设计基本上为已知,厚度能够达到20cm左右。
2.2 关于路面的病害以及原因分析
(1)裂缝,针对于裂缝来说,主要是表现在了反射裂缝以及沉降裂缝等,针对于沉降裂缝来说要比反射裂缝宽,主要是因为强度存在着不足,在进行车辆荷载的作用下会导致结构出现下沉所导致裂缝出现。然而针对于反射裂缝来说,主要是现阶段较为广泛的一种路面病害,针对于这种病害来说,主要是因为半刚性基层在水分损失以及温度的变化过程中出现的收缩裂缝,对于这些裂缝来说,将会在外荷载的作用之下反射到沥青层面当中。
(2)沉陷。针对于沉陷来说主要是现阶段公路所出现的一种常见病害,这种病害主要是因为基层或者是路基的强度不足所导致出现,直接的对行车的舒适性带来影响。
(3)车辙,这种病害主要是因为后期加罩的混合料存在着平面交差,层间的粘结没有得到较好的出现,针对于所出现车辙病害过程中,路面将会普遍的存在着泛油情况,在进行降雨之后其积水将会导致行车出现水漂,导致行车安全受到影响。
2.3 关于钻探的调查分析
为了能够更加进一步的了解路面的情况,针对于该路段做出了钻探的调查,主要是如下所示:①路面的结构层厚度基本上和原来的设计相同,沥青层的厚度主要是为20cm,然而三渣层的厚度则是在45cm左右。②基层以及石灰等并没有得到充分的固结成型,在进行取样很难并且成形取出,与此同时固结度将会从上到下变差,导致出现松散的问题。③土路基主要是由素土进行填筑,然而下路床和上路床填土没有采取无机固化的处理,所存在着的含水量主要是为25%左右。
2.4 关于路面的结构问题分析
①路面的半刚性基层并没有得到充分的固结成型,已经是严重的对其自身结构的稳定性以及强度带来影响。②路基存在着处理不足,根据相关实验可以知道,该地区的含水量较高,能够用以直接的作为路基填料来进行应用,同时要达道路及的压实标准较大,特别是上路床以及下路床,应该要加入石灰以及水泥等材料来对其进行处理。
3.1 关于路面加罩的厚度以及设计弯沉值分析
主要是拟定加铺12cm厚度的双层改性沥青路面结构,其总体厚度主要是为31cm,已经是超过了30cm,规范大当中指出,柔性结构层在大于30cm的时候,那么路面的结构系数Ab主要是为1.6,所以,加罩补强的设计弯沉值主要是为0.373mm。
3.2 关于补强的设计方案分析
(1)原来路面弯沉小于0.45mm,原来道路的沥青层较为完整,主要是把路表面拉毛之后撒布改性乳沥青黏层之后,对其加铺了8cm的改性沥青,要是原来道路沥青层较为松散,那么应该要讲松散层进行抛除之后进行加铺沥青,最后在对其进行补强处理。
(2)原来路面的弯沉要是大于0.45mm,那么需要进行路基注浆的处理,从而使其能够将原来弯矩沉达到0.45mm,原来道路的沥青面较为完整,从而将路面拉毛之后铺一层改性乳化沥青黏层,要是原来道路较为松散,那么应该要将松散层抛除之后加铺沥青。
3.3 关于路面的结构验算分析
在进行注浆处理之后,原来的路面顶弯沉主要是根据0.45mm作为其控制值,那么原路当量回弹量主要是为364.5MPa,在进行加铺12cm的双层改性沥青之后,路面顶的LS主要是为0.308mm,已经是小于0.373mm的设计弯沉,与此同时加铺层层底弯拉应力全都满足要求。
4.1 关于注浆加固的方案分析
对于路基以及路面基层当中所存在着的问题,主要是采取土路基以及路面基层同时进行加固的方法,能够全面的提高强度以及稳定性。因此针对于路面基层的加固来说,注浆的深度必须要能够穿透垫层,从而使其能够达到垫层地面之下10cm,然而针对于土路基的加固分析,应该要能够满足路基工作区域的深度,然而在考虑到注浆时候浆液的扩散,路基的注浆加固深度必须要能够控制在现状路面标高之下的1.9m。
4.2 关于注浆加固的施工技术分析
(1)材料的要求。地聚合物的注浆混合料进行拌制的过程中,要保证pH值小于6.5。地聚何物的注浆混合强度以及地聚合物的注浆混合强度必须要能够满足相关的要求。
(2)施工工艺的要求:①应该要根据设计的要求来进行布控,孔在进行布置之后应该要留下释放孔,四个注浆孔适宜设置一个释放孔,在适当的时候也可以利用相邻的注浆孔作为其释放孔。②便是孔位应该要保持垂直,并且要能够达到设计规定的深度,要是存在着异常,那么必须要及时的采取先关的补救措施。
针对于注浆加固的技术来说,在应用的效果方面受到了原道路的状态以及土基和材料等方面的而影响,因此必须要对其进行系统的分析以及合理的设计才能够保证效果,与此同时针对于注浆加固技术在高等级公路修复当中的应用,依然是需要不断的进行研究优化,并且在实际工作过程中对经验进行总结,才能够更好的保证公路工程的整体效果。
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U416.2
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1004-7344(2016)10-0165-02
2016-3-15