在役高速公路软基不均匀沉降病害注浆处治技术

王安辉 丁选明 章定文

(1东南大学交通学院, 南京210096)(2东南大学江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室, 南京210096)(3重庆大学土木工程学院, 重庆 400044)

在役高速公路软基不均匀沉降病害注浆处治技术

王安辉1,2丁选明3章定文1,2

(1东南大学交通学院, 南京210096)(2东南大学江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室, 南京210096)(3重庆大学土木工程学院, 重庆 400044)

针对江苏沿海高速公路路桥过渡段在运营过程中出现的不均匀沉降问题,提出了侧向辐射注浆加固处治技术．依托连盐高速公路K20+084～K20+144路段注浆加固工程,研究了侧向辐射注浆法的施工工艺、监测与检验方法以及注浆设计参数,建立了在役高速公路软基注浆加固数值分析模型,开展了既有路堤下软基注浆加固效果及变形特性的分析,并通过现场实测变形资料验证了分析方法的合理性．结果表明,注浆加固后既有路堤的工后沉降量减少了90 mm,地基土体的最大侧移量减少了17.2 mm,其不均匀沉降病害得到有效控制．在实际工程中,应根据路堤填土高度及其工程地质条件,选择合理的注浆率和注浆深度等施工参数,以便获得最佳的加固效果．

在役高速公路;不均匀沉降;注浆;施工技术;数值分析;加固效果

我国沿海高速公路线路所经区域绝大部分为海陆交互沉积的海积平原区,这些区域地下水位较高,浅层广泛分布着一定厚度的具有高压缩、低强度、低渗透性及高灵敏度等特征的海相淤泥和淤泥质土,极易导致路堤失稳、过大路堤沉降和路桥不均匀沉降等问题,因此,软土地基处理是沿海高速公路建设的关键技术之一[1]．若道路建设期对软弱地基未能进行有效处治,建成通车后,随着交通量的迅速增加和重载车辆的日益增多,沿海高速公路工后沉降过大、桥头跳车等问题会日益突出,较大的路堤沉降变形必然会造成路面开裂甚至错台,严重影响了行车的安全和舒适性[2]．

在役高速公路运营期的软基沉降病害处治是当前交通管理部门面临的新挑战．常规的软土地基处理技术(如排水固结法、强夯法、桩基复合地基法等)受现场施工条件和施工周期的限制,在已通车高速公路软基病害处治中难以适用．袖阀管劈裂注浆施工简便、施工周期短,即使在场地狭窄、地形条件复杂的情况下,也可运用轻便的施工机械达到快速加固软土地基的目的[3]．该注浆技术还能较好地控制注浆范围和注浆压力,通过逐次提升或降低注浆管可实现分段重复注浆,经济效益显著,在软土地基、隧道、路堤和堤坝防渗加固等工程中有着广泛的应用[4-5]．

国内外学者虽然对袖阀管劈裂注浆技术进行了大量的研究,但是将其应用于在役高速公路软基病害处治中的研究和工程实践却较少．为此,本文基于沿海高速公路运营期路堤沉降病害特点以及袖阀管劈裂注浆工艺,提出了侧向辐射注浆加固处治技术,结合试验段注浆工程,采用大型有限元软件Plaxis建立了在役高速公路软基注浆加固数值分析模型,并对既有路堤软基注浆加固效果及变形特性进行了分析．

1 试验段概况及路堤沉降病害分析

1.1 工程地质条件

G15沿海高速公路连盐段K20+084～K20+144路段位于连云港灌云县内,该标段所经区域主要为海陆交互沉积的滨海平原区,西高东低呈微倾斜状,水系发育,地势低平,工程地质条件复杂,软土分布广泛且工程性质差[6]．本标段最主要的不良地质条件为浅部软土层,主要包括②2淤泥土和②3软黏土及淤泥质(亚)黏土．②2淤泥土全线广泛分布,呈灰色,饱和,流塑状态,高压缩性,土质较均匀,含腐殖物,局部夹薄层亚砂土,埋深8.0～13.8 m,层厚5.6～11.7 m;②3软黏土及淤泥质(亚)黏土局部分布,厚度及埋深变化相对较大,土质较均匀,局部夹亚砂土、粉砂薄层,埋深10.1～15.2 m,层厚0.5～3.9 m,其主要物理力学性质指标见表1．

表1 软土层的主要物理力学性质指标

1.2 原地基处理方式

原地基处理中桥头(过渡)段和箱涵段大多采用搅拌桩复合地基处理．对于一般路段,当软土层厚度小于4 m且填土高度小于3 m时,铺设透水垫层及土工格栅,并进行超载预压;当软土层厚度大于4 m或填土高度大于3 m时,采用搅拌桩复合地基处理[6]．K20+084～K20+144路段为一般路段,采用超载预压和加筋处理,而相邻的箱涵段采用粉喷桩加固处理,该路段的地基处理方式明显弱于箱涵段,存在着较大的刚性差异．

1.3 营运期路堤沉降病害情况

试验路段软土层较厚,土质较差,尽管采用了低路堤方案,并进行了超载预压和加筋处理,但工后实测沉降量仍比较大[7]．自2006年建成通车以来,沉降一直没有达到稳定,每年新增沉降量可达50～60 mm,跳车现象明显,严重影响了行车的舒适性和安全性．对于此,高速公路运营养护单位只能被动地进行路面加铺和修补,尽可能地减少和改善不均匀沉降问题．该路段自通车以来的路面加铺厚度如表2所示．路面加铺方法并不能从根本上控制软基沉降,新摊铺的路面材料作为新的荷载施加在路堤上,导致软土地基中附加应力增加,运营一段时间后路堤又将产生新的沉降变形,形成恶性循环．

表2 路面加铺厚度 cm

1.4 现场补勘

为了分析试验段地基土当前的固结状态,预测路堤今后可能产生的沉降量并为处治技术的设计提供参数,结合原有的工程地质勘查资料,对K20+084～K20+144路段进行了地质补勘,即在现场取土,通过室内土工试验得到地基土的物理力学性能指标,结果见表3．对比表1和表3可知,试验段地基固结7 a后,土体含水量减小,孔隙比降低,压缩性指标和强度指标均有所增加．但总体而言,软土层的工程性质并未得到明显改善,在逐年增加的交通荷载和加铺荷载作用下,试验段路堤还会发生较大的固结变形．

表3 地基土的主要物理力学指标(补勘)

2 侧向辐射注浆技术

2.1 侧向辐射注浆技术的开发

对在役高速公路的路堤和地基沉降进行病害处理时,常规地基处理技术不具备施工工作面．本文提出了一种不影响高速公路正常通车的侧向辐射注浆技术及其施工方法,用于加固在役高速公路软土地基．

该技术的施工工艺主要包括倾斜钻孔、埋设袖阀管、填充袖阀管周边空隙、侧向劈裂注浆、培土恢复边坡等,具体施工过程如下:① 利用定向钻机从路堤边坡垂直或倾斜钻孔,穿过路堤后至软弱地基继续钻进,直至达到设计深度;② 钻孔完成后,将连接好的底端封闭的袖阀管埋设在倾斜孔内;③ 将流动性较好的混凝土拌和料压灌入袖阀管周边空隙(路堤部分),且振捣密实;④ 待混凝土达到一定强度(养护3～5 d)后,将带双塞的注浆钢管放入袖阀管内,开启注浆泵并调节注浆压力,实施自下而上分段劈裂注浆;⑤ 注浆结束后,检查注浆效果,并对原路堤进行边坡植被、护坡的恢复工作．侧向辐射注浆法加固软基示意图见图1．

图1 侧向辐射注浆法加固软基示意图

注浆参数的选择是该技术设计的重要组成内容,直接影响到加固效果和工程造价．注浆加固参数主要包括注浆深度、注浆材料及配合比、注浆压力、浆液扩散半径、注浆量和注浆孔距等．各参数确定方法如下:

1) 注浆深度．结合路堤下软弱土层的特点及厚度、路堤或构筑物的荷载、路堤沉降要求等因素综合来确定．

2) 注浆材料及配合比．软土地基注浆加固一般采用水泥浆作为固化剂,在淤泥或淤泥质黏土地层中进行劈裂注浆时,为了控制胶凝时间、提高浆液结石率,应在水泥浆液中掺入一定量的水玻璃,其施工配合比应通过现场注浆试验最终确定．

3) 注浆压力．注浆最大容许压力可按文献[8]中的经验公式计算,即

Pmax=γgh+St

(1)

式中,Pmax为最大容许注浆压力;γ为地基土层的天然重度;h为注浆处以上的土柱高度;St为土的抗拉强度．

4) 浆液扩散半径．与浆液的胶凝时间、注浆压力、注浆时间等因素有关．对于劈裂注浆,理论公式计算的扩散半径与实际工程往往相差很大,因此,可通过类似工程实践或现场单孔注浆试验来确定浆液扩散半径．

5) 注浆量．按单孔注浆量控制,其经验公式计算为[8]

(2)

式中,Q为单孔注浆量;V为土体体积;λ为注浆率,即注入的水泥浆与加固土体的体积比;r为浆液扩散半径;L为注浆长度;n为土体的孔隙率;α为有效灌注系数;β为损失系数．各参数可根据实际注浆情况及文献[8]获得．

6) 注浆孔距．根据注浆范围和浆液扩散半径确定,既要考虑最大限度地发挥每个注浆孔的作用,又要考虑孔与孔之间的相互搭接,以达到均匀注浆的效果．

注浆加固施工属于隐蔽性工程,其加固效果的影响因素众多,因此在施工过程中应实时监测路面高程变化,及时调整钻孔与注浆进度、注浆压力和注浆量等施工参数,以防止路面沉降或隆起过大造成路面开裂．施工结束后,还应采用多种检测与监测方法来综合评价注浆加固效果,包括钻探取芯检测、动力触探检测、地质雷达无损检测、路面工后沉降监测、深层土体侧向位移及孔隙水压力监测等．

该注浆处治技术利用袖阀管劈裂注浆原理,将能固化的水泥浆液或化学胶结材料注入土体的裂隙或孔隙,通过浆脉挤压土体和浆脉的骨架作用,大幅度提高软弱土层的压缩模量、黏聚力和内摩擦角值,从而有效控制既有软基的不均匀沉降[9]．此外,该处治技术对路面结构的破坏小,将原有路堤边坡作为施工场地,无需围挡,不影响交通,在处治在役高速公路软基沉降病害方面具有明显的优势．

2.2 侧向辐射注浆现场施工应用

沿海高速公路连盐段路堤软土层厚度约为10m,填土高度大多小于3m,而选取的注浆试验段K20+084～K20+144的填土高度为1.8m,为典型的低路堤路段．为有效处治该路段既有软基的变形病害,结合现场单孔注浆试验,确定如下施工参数:注浆深度为12m,从地面下2m处开始注浆;注浆材料主要采用42.5#普通硅酸盐水泥,水灰比为0.6～0.8,水玻璃掺量为水泥浆体积的3%;注浆压力控制在0.3～0.7MPa;注浆量为每1m2钻孔水泥用量75kg,即注浆率为10%;浆液扩散半径大于0.7m;注浆孔呈梅花形布置,行距为0.5m,排距为1.0m,注浆孔角度为12°～66°,引孔直径为110mm．

3 数值分析模型与验证

3.1 数值分析模型

依托试验段注浆工程,本模型选取典型断面K20+114,路堤宽35m,填土高1.8m,路面结构层厚度为0.6m,路堤边坡坡比为1∶1.5．所建立的模型是关于路堤横断面的平面应变分析模型,鉴于几何模型的对称性,只取其一半进行分析,为了消除边界效应的影响,分析区域的总宽度从路堤中心线向外延伸45 m,地基土深度取18 m．根据此问题的特点,假定模型的下边界任意方向变形为0,左、右边界水平方向位移为0,而竖直方向允许发生变形．地基土上表面设为透水边界,地基底部及两侧均为不透水边界,地下水位在地表以下1 m 处．

3.2 计算参数

路堤填土和路面结构层均采用线弹性模型,计算参数见表4．地基土采用Mohr-Coulomb弹塑性模型,车辆动力荷载等效为0.9 m填土高度的静力荷载．注浆加固前,土层计算参数由土工试验得到,其中弹性模量可由土体压缩模量换算而得．注浆加固后,土层的压缩模量、黏聚力和内摩擦角等主要力学参数根据注浆土体的实际情况选取．

表4 路堤填土和路面结构层的物理力学参数

若缺少相关试验数据,注浆土层的压缩模量Es可采用如下的经验公式进行计算[10]:

Es=(1+mλδ)Es0

(3)

式中,Es0为原状土体的压缩模量;m为浆液结石体的结构系数;δEs0为浆液结石体的压缩模量,其中δ为比例系数．根据本试验段注浆工程,m=0.5,λ=10%,δEs0=40MPa．

注浆土体加固后黏聚力增加值和内摩擦角增加值可通过下式求得[11]:

(4)

(5)

式中,c0,φ0分别为注浆前地基土的黏聚力及内摩擦角;cg,φg分别为浆液结石体的黏聚力及内摩擦角;kc,kφ为经验系数,可通过室内试验和现场测试获取．针对本试验段实际注浆情况,λ=10%,cg=68kPa,φg=20°,kc=kφ=1.0．

3.3 模型验证

为了验证所建模型的合理性,选取现场实测结果进行对比．侧向辐射注浆施工自2013年9月28日开始,施工时间为30d,工后监测自2013年10月30日开始,监测持续了8个月．图2为注浆加固后路堤中心沉降实测值和有限元模拟值随时间的变化曲线．从图中可以看出,有限元模拟结果与实测结果较为吻合,这为后续的分析奠定了基础．

图2 路堤沉降量随时间的变化曲线

4 加固效果及影响因素分析

4.1 加固效果

图3(a)给出了注浆与未注浆情况下路堤中心下土体沉降量随深度的变化曲线．从图中可知,路堤沉降主要是由路堤下2～12 m范围内软土层固结沉降引起的,其沉降量占路堤总沉降量的90%以上．经注浆加固后,浆液扩散区各土层的固结沉降量均大幅度降低,路堤工后沉降量仅为19.0 mm,远远低于不加固情况下路堤产生的残余沉降量(108.9 mm)．图3(b)给出了注浆与未注浆情况下路堤坡脚下深层土体侧向位移分布曲线．从图中可以看出,侧向位移随着土层深度的增加先增大后减小,最大侧移量发生在深度为4～6 m的软土层内．注浆加固处理后, 各深度土层的侧移量均显著减少,最大侧移量从26.4 mm减小到9.2 mm．由以上分析可知,采用侧向辐射注浆加固后,既有路堤的工后沉降量减少了90 mm,地基土体的最大侧移量减少了17.2 mm,从而有效解决了在役高速公路路堤不均匀沉降病害问题．

(a) 沉降量分布图

(b) 侧向位移分布图

4.2 影响因素分析

下面对影响注浆加固效果的主要因素(如注浆量、注浆深度以及路堤填土高度)进行对比研究,以期针对不同的工程地质情况进行优化设计,为后续大面积推广该施工技术提供参考依据．

4.2.1 注浆率的影响

以试验段工程为依托,保持注浆深度12 m和路堤填土高度1.8 m不变,对不同注浆率(λ=6%,8%,10%,12%)情况下的加固效果进行对比分析．采用不同注浆率时,路堤中心下土体沉降量随深度的变化曲线如图4(a)所示,路堤坡脚下深层土体侧向位移曲线如图4(b)所示．

(a) 沉降量分布图

(b) 侧向位移分布图

由图4可知,地基沉降量与各土层的侧向位移量均随注浆率的增加呈逐渐减小的趋势.当注浆率为6%时,路堤工后沉降量为37.9 mm,地基土体最大侧移量为12.4 mm;当注浆率增加至12%时,路堤工后沉降量仅为15.0 mm,最大侧移量也减小至7.3 mm．以上结果表明,提高注浆率能显著降低路堤下软土层的变形,因此,可通过调整注浆率实现不同的地基变形控制要求．但需要注意的是,注浆率的大小并不是随意设定的,必须根据地基土质条件、地基上覆荷载情况等进行确定．工程经验表明,当注浆率超过一定值后,随着注浆率的增加,地基沉降量减小的趋势会逐渐变缓,而且过大的注浆率会导致串浆、冒浆现象,造成浆液浪费,性价比降低．

4.2.2 注浆深度的影响

在本次现场注浆试验的基础上,保持注浆率10%和路堤填土高度1.8 m不变,将注浆深度分别调整至8,10,12,14 m．在不同的注浆深度下,路堤中心下土体沉降量随深度的变化曲线和路堤坡脚下深层土体侧向位移曲线分别见图5(a)和5(b)．

(a) 沉降量分布图

(b) 侧向位移分布图

由图5可知,随着注浆深度的增加,地基各土层沉降量和侧向位移量均逐渐减小．当注浆深度从8 m增加至14 m时,路堤工后沉降量从27.4 mm减少至18.5 mm,地基土体最大侧移量从10.7 mm减少至8.7 mm．当注浆深度小于12 m时,增加注浆深度能够显著减小地基变形量;而当注浆深度超过12 m后,随着注浆深度的增加,地基变形的减小量并不明显．出现这一现象的原因在于,该试验段路堤下2～12 m范围内为淤泥和淤泥质黏土层,是地基土的主要压缩层,提高该软土层的力学特性能显著减少路堤沉降量;而12 m以下为硬土层,土质较好,压缩性较低,且土层的地基附加应力较小,提高该硬土层的工程特性对减少地基沉降量的作用并不明显．实际工程中,应根据具体工程地质条件来确定注浆深度,一般而言注浆深度应达到软土层底部,若软土层厚度较大,还应根据地基沉降控制要求来综合确定注浆深度．

4.2.3 填土高度的影响

基于试验段注浆方案,保持注浆率10%和注浆深度12 m不变,对填土高度为1.8,2.8,3.8,4.8 m四种路堤的变形特性进行对比分析,结果见图6．从图中可知,地基各土层变形量随着路堤高度的增加而逐渐增大．当填土高度为1.8 m时,路堤工后沉降量与地基土体最大侧移量分别为19.0和9.2 mm;当填土高度达到4.8 m时,其工后沉降量与最大侧移量分别增加至26.1和12.3 mm,这是因为地基土中的附加应力随着路堤高度的增加而不断增大．

(a) 沉降量分布图

(b) 侧向位移分布图

为了保证高速公路运营的安全和舒适性,路堤差异沉降量一般不宜超过2～3 mm．因此,对于低路堤路段,采用侧向辐射注浆对既有路堤下软土进行加固处理,往往可以达到较好的处治效果;而对于高填方路段,通过适当增加注浆率等手段也可获得较为理想的处治效果．

5 结论

1) 针对江苏沿海在役高速公路软基不均匀沉降病害,采用侧向辐射注浆技术加固既有路堤下软弱地基,其施工设备及施工工艺较为简单,无需开挖路堤,通过在路堤边坡处倾斜钻孔及侧向劈裂注浆,既可有效控制在役高速公路路堤的不均匀沉降,又可保持高速公路行车通畅．

2) 采用侧向辐射注浆加固后,试验路段既有路堤的工后沉降量为19.0 mm,路堤坡脚下深层土体的最大侧移量为9.2 mm,与不进行注浆加固相比,工后沉降量与最大侧移量分别减少了90 mm和17.2 mm,表明在役高速公路软基不均匀沉降病害得到了有效控制．

3) 采用侧向辐射注浆法对既有软基进行加固时,注浆率、注浆深度和路堤填土高度对其加固效果均有重要影响．在实际工程中,应根据路堤高度及具体工程地质条件,选择合理的注浆率、注浆深度等施工参数,以使加固效果及经济效益更加显著．

References)

[1]陈艺南, 刘松玉. 江苏沿海高速公路软土路基问题的工程地质分析[J]. 三峡大学学报(自然科学版), 2001, 23(6): 507-511. DOI:10.3969/j.issn.1672-948X.2001.06.007. Chen Yinan, Liu Songyu. Engineering geological analysis of problems of soft-soil foundation for expressway in coastal area of Jiangsu province[J].JournalofChinaThreeGorgesUniversity(NaturalSciences), 2001, 23(6): 507-511. DOI:10.3969/j.issn.1672-948X.2001.06.007.(in Chinese)

[2]张留俊, 黄晓明. 超软地基粉喷桩处理问题研究[J]. 中外公路, 2004, 24(5): 24-28. DOI:10.3969/j.issn.1671-2579.2004.05.007. Zhang Liujun, Huang Xiaoming. Study of the technology of cement mixed pile used in soft soil ground improvement[J].JournalofChina&ForeignHighway, 2004, 24(5): 24-28. DOI:10.3969/j.issn.1671-2579.2004.05.007.(in Chinese)

[3]王哲, 龚晓南, 程永辉, 等. 劈裂注浆法在运营铁路软土地基处理中的应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2005, 24(9): 1619-1623. DOI:10.3321/j.issn:1000-6915.2005.09.025. Wang Zhe, Gong Xiaonan, Cheng Yonghui, et al. Application of fracturing grouting method to treat soft foundation of operating railway[J].ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering, 2005, 24(9): 1619-1623. DOI:10.3321/j.issn:1000-6915.2005.09.025.(in Chinese)

[4]孙锋, 张顶立, 姚海波. 土坝坝体底部劈裂灌浆加固效果研究[J]. 岩土力学, 2010, 31(4): 1187-1192. DOI:10.3969/j.issn.1000-7598.2010.04.032. Sun Feng, Zhang Dingli, Yao Haibo. Study of effects of split grouting for reinforcing bottom of embankment[J].RockandSoilMechanics, 2010, 31(4): 1187-1192. DOI:10.3969/j.issn.1000-7598.2010.04.032.(in Chinese)

[5]朱登元, 管延华, 刘惠忠, 等. 袖阀管劈裂注浆加固粉土路基实验研究[J]. 岩土工程学报, 2012, 34(8): 1425-1431. Zhu Dengyuan, Guan Yanhua, Liu Huizhong, et al. Model tests on fracture grouting reinforcement of silt embankment by using Soletanche method[J].ChineseJournalofGeotechnicalEngineering, 2012, 34(8): 1425-1431. (in Chinese)

[6]东南大学岩土工程研究所. 连盐高速公路沉降观测报告[R]. 南京: 东南大学交通学院, 2008.

[7]经绯, 张峰, 占莉. 江苏海相软土地基沉降变形监测分析[J]. 岩土工程学报, 2010, 32(S2): 554-557. Jing Fei, Zhang Feng, Zhan Li. Monitoring analysis of settlement and deformation of soft marine clay in Jiangsu province[J].ChineseJournalofGeotechnicalEngineering, 2010, 32(S2): 554-556. (in Chinese)

[8]邝键政,昝月稳,王杰,等. 岩土注浆理论与工程实例[M]. 北京: 科学出版社,2001: 106-112, 179-182.

[9]李鹏, 张庆松, 张霄,等. 基于模型试验的劈裂注浆机制分析[J]. 岩土力学, 2014, 35(11): 3221-3230. Li Peng, Zhang Qingsong, Zhang Xiao, et al. Analysis of fracture grouting mechanism based on model test [J].RockandSoilMechanics, 2014, 35(11): 3221-3230. (in Chinese)[10]钱宝源. 软粘土经劈裂注浆后其压缩模量的计算[J]. 宁波大学学报(理工版), 2007, 20(3): 385-387. DOI:10.3969/j.issn.1001-5132.2007.03.025. Qian Baoyuan. Computation of compression modulus for fracture grouting of soft clay[J].JournalofNingboUniversity(NaturalScience&EngineeringEdition), 2007, 20(3): 385-387. DOI:10.3969/j.issn.1001-5132.2007.03.025.(in Chinese)

[11]张友葩, 吴顺川, 方祖烈. 土体注浆后的性能分析[J]. 北京科技大学学报, 2004, 26 (3): 240-243.DOI：10.3321/j.issn.1001-053X.2004.03.004. Zhang Youpa, Wu Shunchuan, Fang Zulie. Analysis of rock and soil masses properties after cement-grouting[J].JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing, 2004, 26(3): 240-243. DOI：10.3321/j.issn.1001-053X.2004.03.004.(in Chinese)

Grouting reinforcement technology for soft ground differential settlement disease of in-service highway

Wang Anhui1,2Ding Xuanming3Zhang Dingwen1,2

(1School of Transportation,Southeast University, Nanjing 210096, China)(2Jiangsu Key Laboratory of Urban Underground Engineering and Environmental Safety, Southeast University, Nanjing 210096, China)(3School of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China)

To solve the problem of the differential settlement at the roadbed-bridge transition section of Jiangsu coastal in-service highway, a lateral radiation grouting treatment technology was proposed. Based on the grouting treatment engineering of Lianyungang-Yancheng highway from mileage K20+084 to K20+144, the construction technology, the monitoring and testing methods, and the grouting parameters of the lateral radiation grouting method were studied, and the numerical analysis model of grouting reinforcement for soft ground of in-service highway was established. The grouting reinforcement effects and the deformation performances of the soft ground under the existing embankment were also analyzed and evaluated. The rationality of the proposed analysis method was verified by the field measured data of ground deformation. The results show that the post-construction settlement of the existing embankment after reinforcement by the lateral radiation grouting method reduces by 90 mm, and the maximum lateral displacement of the ground soil reduces by 17.2 mm. Therefore, the differential settlement disease can be effectively controlled. In practical engineering, the rational grouting parameters, such as the grouting ratio, the grouting depth, and so on,should be selected according to the embankment fill height and the engineering geological conditions to achieve the best reinforcement effect.

in-service highway; differential deformation; grouting; construction technology; numerical analysis;reinforcement effect

10.3969/j.issn.1001-0505.2017.02.032

2016-10-13. 作者简介:王安辉(1990—)，男，博士生；章定文(联系人)，男，博士，教授，博士生导师，zhangdw@seu.edu.cn.

国家自然科学基金资助项目(51420105013)、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2242014R30020)、江苏省高校"青蓝工程"优秀青年骨干教师培养对象资助项目.

王安辉,丁选明,章定文.在役高速公路软基不均匀沉降病害注浆处治技术[J].东南大学学报(自然科学版),2017,47(2):397-403.

10.3969/j.issn.1001-0505.2017.02.032.

TU472

A

1001-0505(2017)02-0397-07