高速公路中路基沉陷注浆施工技术要点浅析

牛瑞

山西交通控股集团有限公司运城南高速公路分公司 山西运城 044000

在我国高速公路工程施工过程中，常常会遇到路基沉降问题，在极大程度上会影响高速公路的整体施工质量与使用安全性，所以施工单位一定要对高速公路工程路基沉降问题给予高度重视，为提高高速公路的施工质量与使用安全，一定采取有效的预防对策与解决措施。在进行高速公路工程施工过程中，假如需要进行路基开挖作业，在这种情况下，施工单位应选用合理、科学的施工工艺，同时需要有效优化与完善施工工艺，这样才能够有效提高高速公路工程的建设质量。由于高速公路工程的施工工期一般比较长，在整个施工过程中极易遇到比较恶劣的施工环境，在这种情况下，宜选用注浆施工技术。基于此，本文就高速公路中路基沉陷注浆施工技术要点展开了探讨[1]。

1 工程简介

某一高速公路工程，总长度为31km，道路宽约24m。该工程路线跨越多个曲折蜿蜒的河流，大部分河道的自然坡降都是比较大的，没有通航要求。另外，该高速公路与多条公路进行相交，交通非常便利。其中，该高速公路工程现场情况，如图1所示。

图1 高速公路工程现场情况

2 路基开挖施工方案

路基开挖施工方案的具体内容，包括：施工前期准备；对道路路线中线桩进行放线与复测；对道路边坡桩进行侧放；开挖坡顶；对截水沟进行砌筑；对风化层、表土进行清除；对土质弃方进行机械开挖，对石质路堑进行爆破开挖；将土质弃方或者石质弃方用于路基填筑填料或者外运到规定地点；防护工程逐级防护；开挖排水沟与边沟；整修与碾压路槽；检测路基指标；交工验收。

第一，开挖深度大于6m的路段，当部分路段的开挖深度大于6m时，应选用分层分段开挖法，对每一层的开挖深度进行严格控制，将其控制为等于挖掘机臂长。第二，开挖深度小于或者等于6m的路段，应横向全宽掘进法，在开挖路基过程中，对单层掘进的高度进行严格控制，促使其等于路堑的设计深度，对开挖施工进行逐渐推进。第三，如果部分路段横坡比较陡峭，在对其进行开挖施工过程中，应先对边坡高的位置进行开挖，然后开挖另一侧的路基。其中，路基开挖顺序如图2所示。

图2 路基开挖顺序

3 道路裂缝、沉降问题的产生原因

本高速公路在施工过程中出现了道路裂缝、沉降问题，通过深入调查与分析后可知，道路裂缝、沉降问题的产生原因主要包括：

第一，在进行施工过程中，不同性质的填方工程与挖方工程引发不同的后期沉降现象，最终导致道路出现沉降问题。通过对施工现场进行深入调查后，不难发现，本道路的右侧主要为近似饱和软土的填方路基土，在道路的左侧主要为干燥的挖方路基，以上两侧的路基土性质之间存在比较大的差异。当道路出现沉降问题时，会降低道路的承载能力，相应地，基层与地面之间会出现裂缝问题，进而会破坏道路路面[2]。

第二，路基填筑土层的施工质量较差。通过查阅相关参考资料可知，在本高速公路工程中需要对较大厚度的土层进行填筑，不过并未有效改善路基的自重固结效果，当路基在受到荷载作用时，极易出现工后沉降现象。另外，通过进行室内试验后可知，填筑土空隙较大也是工后沉降的一个原因。

第三，因受到地下水的影响，降低了局部地基的承载力。根据相关资料可知，部分路段的土质主要成分包括灰黑色粉土、炭质灰岩，土层厚度约为5-6m。一旦土层局部遭受到地下水的侵蚀，便会降低土体的承载力，发生道路不均匀沉降问题，降低路基的稳定性。

第四，没有做好维护工作，导致雨水渗入路基之中，在路面出现沉降问题以后，路面会随之出现裂缝问题，因为没有及时做好路基路面的维护工作，导致雨水逐渐渗入道路路基路面内，进而会进一步加剧路面的破损状况[3]。

4 山区路段路基沉陷注浆施工技术要点分析

4.1 施工技术要求

（1）注浆孔。在本工程山区路段中，主要选用干钻成孔这种注浆成孔方式。在进行钻进施工过程中，只要遇到比较复杂的地层结构，则会影响钻进施工的有序进行，在这种情况下，需要制定相应有效的处理措施，例如，如果地质条件比较干燥，应在地层上铺洒适量的水，然后在继续进行钻进，假如地层土中含有比较大的水分，需要对对土层进行适当的晾晒，以降低土层的含水量，将其控制在规定范围之内，然后再继续钻进施工。成孔以后，为避免孔内灌入雨水，降低孔壁的稳定性，需要对注浆孔进行有效保护[4]。

（2）冒浆的处理。冒浆，就是指在进行注浆施工过程中，浆液会从土体的缝隙中冒出来。一旦出现冒浆现象，一定要采取有效的处理对策。例如，针对冒浆位置处的孔隙，可以选用碎棉絮、麻絮、速凝水泥等对其进行堵封处理；如果堵封后的效果比较差，在这种情况下，宜选用改变水灰比方法、降压法、孔隙灌浓水泥浆方法等。

（3）串浆。所谓串浆，就是指在进行注浆施工过程中，注浆孔中不断有水泥流出的现象。当地层中出现比较多的孔隙与裂缝时，在受到注浆压力影响作用下，浆液便会在裂缝、孔隙中互相进行串流，进而会出现串浆通路现象，以上是串浆的主要形成原因。针对以上问题，可以选用以下措施，即：第一，根据施工的具体情况，可以适当加长邻近两孔之间注浆间隔时间；第二，对串浆孔、注浆孔进行同时压浆处理；第三，制定合理的措施，对串浆孔进行有效封堵[5]。

4.2 处治措施

在对山区路段进行处置过程中，一定要尽可能保护该路段的路基结构，避免对其造成影响。在对施工现场进行深入了解与分析以后，可以选用打钢花管注水玻璃一水泥浆这种修补措施。

（1）竖向花管注浆.在注浆施工过程中，170、171、172是竖向花管注浆的重点部分。通过全面分析与检测施工现场后，本工程主要选用以下处治措施，即：将170、172号的水泥混凝土路面予以全部挖除，然后利用小型钻机钻透水稳基层，并且将竖向花管插入其中，通过将水泥浆注入水稳基层，以有效加固土层的稳定性。在进行施工过程中，针对注浆孔之间的距离，应将其控制在1.5m左右，呈梅花状来对注浆孔进行设置，以提高注浆效果。在进行注浆施工过程中，应要高出水稳基层15-20cm，选用壁厚为3mm、直径为50mm的脚手架钢管，将其用于竖向注浆管[6]。

（2）水平花管注浆。在173、174、175号水泥混凝土面板中，进行水平花管注浆施工，因为这3块水泥混凝土面板为超车道与行车道，常常需要承受比较大的荷载压力，出现非常严重的沉降问题。针对以上问题，本工程决定选用水平花管注浆法。路基边坡外缘是水平花管注浆法的重点处治对象，在中央分隔带边缘中注入水平花管，然后进行注浆。另外，在进行水平花管注浆施工过程中，需要布设与竖向花管注浆相同的注浆小孔。

5 注浆施工技术的具体施工规范与标准

施工人员在进行注浆施工技术过程中，应遵守以下施工规范与标准。

（1）在进行钻孔施工过程中，需要严格根据干钻成孔施工技术的施工标准与规范来进行施工。第一，针对钻孔施工，施工单位应尽可能选用干钻成控施工技术。在对大型路基结构进行施工过程中，为能够获取较好的施工效果，宜选用干钻成孔施工技术。第二，在向钻孔中进行灌浆过程中，为确保施工质量，加快砂浆的凝结速度，施工单位一定要向钻孔中连续倒入砂浆。第三，精准掌握注浆的时机，根据压力标准的不同与注浆材料性质的不同，应合理制定相对应的停止注浆标准。第四，在进行注浆施工过程中，假如施工过程不符合规范标准，极易出现冒浆现象，进而导致施工材料的严重浪费，不利注浆施工的顺利进行。为避免出现以上现象，施工单位需要对注浆施工制定相应合理的施工标准与施工规范，例如，为避免出现异常现象，施工单位可以对施工材料比例进行合理更改，或者选用棉絮、速凝水泥等材料来进行封孔[7]。

（2）在进行注浆施工过程中，极易出现串浆问题。所谓串浆，就是指在进行注浆过程中，水泥浆液会从注浆孔中不断流出来，进而在极大程度上浪费了施工成本，降低了注浆施工质量。实际上，当地层中出现裂缝或者孔隙时，在进行注浆过程中就会极易出现串浆现象，当压力大于一定数值时，有关串联便会引发串浆通路，进而会影响注浆施工质量。为避免出现串浆现象，可以采用以下解决措施，即：第一，封堵串浆孔，以实现对串浆进行处理的目的；第二，改动注浆时间，以有效处理串浆，即根据相关的施工影响因素，在对两个邻近的注浆孔进行注浆过程中，通过对该两个注浆孔的注浆相隔时间进行增加，以有效避免出现串浆现象；第三，为有效处理串浆现象，可以同时对注浆孔或者串浆孔进行施工。

（3）在进行高速公路路基工程施工过程中，为避免出现路基沉陷问题，除了要采用注浆施工技术以外，还需要有效养护路基工程，在检查路基工程施工质量过程中，一旦发现路基结构中出现沉陷问题，施工单位一定要制定相应有效的措施来对其进行有效解决，同时需要定期养护路基结构。为确保路基的施工质量，对路基进行有效养护，在进行路基养护过程中，一定要做好施工管理工作。

6 结语

综上所述，在我国高速公路工程建设中，路基沉降问题是一个较为常见的问题，一旦高速公路路基出现沉降问题，便会降低高速公路路基结构的稳定性与建设质量，缩短高速公路的使用寿命，所以施工单位一定要高度重视路基沉降问题，熟悉掌握路基沉陷注浆施工技术要点。本文对高速公路中路基沉陷注浆施工技术要点进行了深入研究，以期对施工单位对路基沉降问题的处治起到一定的借鉴作用。