公路路基施工中压力灌浆技术的应用

王娜 安亚芳

摘 要：公路规模范围的扩大，对公路质量和数量提出了新的要求，路基作为公路中的关键性部分，直接决定着建设的最终效果。压力灌浆技术在施工中得到了广泛应用，不仅施工效率高，而且成本比较低，能够实现良好的经济效益。基于此，本文对压力灌浆技术的具体情况进行了细致分析，希望能够提供参考性意见。

关键词：压力灌浆技术;公路;路基;施工

在公路运行的过程中，非常容易出现路基沉降的现象，车辆的通行受到严重影响，同时引发一系列的交通安全问题，公路工程的价值也大大降低。对于这种问题，可以采用压力灌浆技术，结合地区的实际情况，对路基的状况进行全面化的了解，分析施工步骤和特点，最大化的发挥出技术的优势。同时，应尽可能降低施工成本，实现资源配置的最优化效果，有效控制路基沉降病害，保障公路工程的质量，使公路工程能够真正保障人们的日常出行。

1 压力灌浆技术

1）压力灌浆技术的原理。压力灌浆的原理是在路基的合适位置进行钻孔，将制备好的浆液灌注到孔内，浆液发生一定的物化作用，最终形成复杂的应力，并且向水平和竖向位置进行扩散。在这个过程中，土壤的密度会降低，变得更加紧密，强度得到有效提升，路基的坚固性和稳定性明显增强，承担来自路面的荷载，实现加固的目的。

压力灌浆施工适用于小范围的土体加固，不易受到外在環境的影响，加固的效果在短期内非常明显，并且能够降低施工成本，易于操作和实施。土体的密实度、浆液材料的性能在很大程度上决定着加固的范围，在粗颗粒的岩土层内适应性最强，效果非常好。灌浆的扩散过程与浆液和固体的颗粒大小有关，并且受到压力的影响，这些数值需要结合工程实际情况进行确定，尽量延伸浆脉，实现大面积的加固效果，保障岩土层土体的密实性。

2）灌浆形式。（1）开放式灌浆。将浆液直接灌入到桩端部分中预留的灌浆结构内，然后在桩体一侧的岩土内注入浆液，就是开放式灌浆施工。这种灌浆技术的操作步骤比较简单，在岩土层均匀的地质中比较适用，但是在土层薄弱地区，很容易出现漏浆问题，效果难以得到保证，需要予以控制。（2）封闭式灌浆。封闭式灌浆需要将压力注浆室与钢筋笼直接下放到孔底，然后适用压力灌浆装置，将浆液直接注入到注浆室内。这种灌浆技术容易受到灌浆容器的影响，灌浆形式、灌浆位置、灌浆量难以控制，并且易出现变动。另外，这种技术施工步骤较多，操作复杂程度较高，会耗费较多的成本。

2 工程概况

某公路工程，设计总里程为240km，路基宽度设计为27m，路基部分主要由整体式路基与分离式路基组成。公路会穿过江水，对于临江路段，以水位为参照设计路基，由于河道较窄、河流速度快、周围其他构造物的影响，设计困难较大。填筑材料的选择，主要以隧道中的弃渣和砂砾石为主，其他根据后期施工而定，为防止出现路基沉降现象，决定使用压力灌浆技术进行施工。

3 公路路基施工中压力灌浆技术的应用

1）原材料及施工机具设备。（1）水泥。水泥一般选用强度较高的普通硅酸盐水泥，避免出现受潮变质现象，如果存在此情况应及时更换和处理，严禁使用过期或者质量不达标的水泥。（2）水。配置浆液必须用到水，主要是水温的控制，一般在40℃左右为宜，可以根据实际情况适当升高或者降低。（3）钻机。根据工程量的大小以及施工现场的地质条件合理选择，检查钻杆和钻头，可以批量检查或者抽样检查，保证钻机的使用性能。（4）灌浆泵。灌浆泵的选择应以浆液浓度为基础进行选择，压力的控制是最主要的工序，正常情况下，泵机的工作压力为1.5倍最大压力，为了及时掌握和灵活调整，可以增设压力表，保障后期灌浆的精确性。

2）设计灌浆材料配合比例。灌浆材料的比例必须经过科学配置，根据工程案例以及实践经验，结合卵石层的渗透率，水灰比一般在0.8：1-1：1之间，如何设备条件允许，可以适当进行优化，增强材料的胶结能力。如果使用的是水泥浆，混合材料的比例应控制在20%-30%之间，也可以用水泥粉煤灰进行替代。在制作浆液的过程中，为了提升其流动性，使其性能变得更加稳定，可以加入适量的膨润土外加剂。制备好之后应及时运输到施工现场，避免浆液出现变质和结块现象。

3）界定灌浆边界范围和扩散半径。灌浆边界范围的界定，具体如下：处理公路长度中轴线方向，明确其宽度，以路基底部宽度为参照，将其作为横向处理看度，对平面灌浆的宽度和纵向灌浆的深度进行确定，如果是软土地基，承载力必须达到200KPa。在实际控制时，以陷量标准为基础，大于30cm为最佳，保证各项指标的准确性。后期浆液入孔后会持续扩散，必须确定出扩散半径。对于复杂路基，施工人员应结合现场环境，在经过数次灌浆试验后，计算出浆液的扩散半径。如果地基是柱体状扩散，必须结合地质条件，将土层的渗透系数作为一项重要数据，保证计算结果的准确性。

4）布置灌浆孔。单孔布设、多排孔布设施工中比较常见。在实际布置的时候，必须让相邻的两孔重叠，实现预期的加固效果。根据以往经验显示，按照梅花形布置比较理想，以现有裂缝为基础，超出大约2m的距离，布置相应大小的钻孔，同时应根据地基的沉降情况灵活调整。本工程钻孔数量为200个，孔径大小为80mm，深度在6m左右，其中包含着前期勘查地质的钻孔。

5）灌浆管埋设方式。结合不同的灌浆技术，埋设灌浆管，分为桩身灌浆管以及钻孔埋管灌浆两种方式。预埋桩身灌浆管时，在桩体的结构上钻多个小孔，在结构内埋设注浆管，将钢筋笼进行下放，直接注入浆液。在桩体外侧埋设注浆管，能够使结构的整体性能得到提升，承载力更强，抗压强度更大。实际操作的时候，在桩体的一侧位置钻出相应数量的孔洞，预埋之后进行检查，然后开始灌浆。

6）科学确定灌浆量。灌浆量需要经过精确计算，灌注施工半径范围出现的空习空隙体积之和就是压力灌浆量，这种方式比较简便精确。但是在实际施工的时候，往往出现空隙无法完全填满的情况，并且Ⅰ序孔、Ⅱ序孔灌注量计算不同，以理论计算值作为标准，Ⅰ序孔会低于实际的灌浆量，进而导致Ⅱ序孔的灌注量高于理论值。在这种情况下，必须详细考量土壤结构、浆液配置、材料控制等因素，将各项数值进行准确分析，以严谨的态度进行计算，并且多次审核与复查，保证灌浆量的准确，减少误差出现的概率。

7）水泥浆灌注。实际灌浆过程中，一般采用高压灌浆泵装置，顺序为先外部后内部，保持一定的间隔，保障施工的科学性。灌浆初期将填充和渗透作为主要内容，将灌浆压力控制在1MPa左右，结束之后可以进行后期灌浆。之后的灌浆顺序不变，形式主要为挤密和压密，适当增大灌浆压力，可以保持在1.5MPa左，使前期灌入的浆液能够在外力作用下逐渐凝固和稳定。在持续高压作用下，浆液会渗透在土体缝隙中，孔隙逐渐被填满，坚固性开始增强，实现了加固的目的。

4 结束语

综上所述，公路施工遇到的问题较多，路基是公路中的重要组成部分，在环境的影响下，会出现各种各样难以控制的现象，尤其沉降病害的存在，严重影响了车辆的通行，因此，对施工技术和施工人员提出了较高的挑战。压力灌浆技术的优势不言而喻，必须对复杂的施工环节进行细化，结合制定的方案，与施工标准相互对照，在因地制宜的基础上，增强施工技术的针对性与合理性。另外，必须发挥出人力、物力、财力的最大作用，实现优化组合，使公路施工质量得到全方位的保障，满足人们的出行需求。

参考文献

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