河北省高速公路京雄筹建处
摘 要:基于河北保定市某道路工程,分析其出现不均匀沉降的原因,并有针对性地提出注浆处理措施,明确了注浆中钻孔、浆液制备、注浆以及注浆后的质量监测等关键工序,可为同类工程***参考。
关键词:道路工程;路基沉降;施工工艺;处理措施;
作者简介:张磊(1982—),男,河北廊坊人,***工程师,从事高速公路管理工作。;
0 引言
由于施工技术的不足或外界自然环境影响,道路工程投入使用后常出现病害问题。例如不均匀沉降问题,很大程度上影响了驾车的舒适性,甚***危及行车安全。因此,对施工技术提出了更高的要求,以确保车辆行驶安全。对于路基沉降问题,需要分析产生沉降的成因,根据成因采用针对性的施工技术,才能从根本上解决道路沉降带来的危害。本文基于河北保定市某道路工程,分析其产生不均匀沉降的根本原因,采取了有针对性的处理措施。
1 工程概况
某道路位于河北保定市,双向两车道,设计时速为60km/h,道路施工红线范围内基本是农田或林地,地形起伏不大。其中,K0+520—K0+540路段由于路基不均匀沉降而出现开裂的情况,裂缝宽度约2cm,如图1所示。
K0+520—K0+540段路基为填方路基,原设计路基边坡坡率为1︰1.5,填方高度在4~5m范围内,路基需要分层填筑压实***路面结构底部,路床范围压实度不小于96%,边坡防护采用植被防护形式。
2 沉降原因分析
(1)在道路工程施工前对路基进行平整度检测,先清除表层腐殖土,并且对较容易发生沉降的原地面路段进行夯实。但由于原地土体过于松散,夯实后土体密实度未达到要求,使土体在经受车辆长期动荷载后,仍然出现不均匀沉降的问题。
(2) K0+520—K0+540之间路段为填方较高区域。材料方面,路基填筑的细料未能达到相应的粒径,使路基填土孔隙率过大。由于施工时间较短,夯实路基的过程不符合分层回填夯实的施工工序,造成土体密实度不足。同时,部分新进单位的人员缺乏相关的施工经验,对于路基夯实的工艺过程经验不足,夯实工作未达到规范要求。
(3)在该路段左侧存在一处常年积水的水沟,而设计未进行特殊处理,使该水沟水流不断冲刷路基,带走土体。加之近年来强降雨较多,加剧了土体流失。
基于上述多种诱发路基沉降的原因,最终导致了该路段路基不均匀沉降的发生。
3 注浆处理措施
在分析了K0+520—K0+540路段沉降原因后,即可提出有针对性的处理措施。首先,将产生裂缝区域的沥青路面铲除后注浆,可通过人工注浆的方式将原来松散土体的空隙进行填充,并使土体固结,达到一定的密实度和强度。同时,土体经过注浆固结后,能够防止地表水渗入地下,减轻了渗流作用带来的水土流失。同时应在水沟旁设置圬工排水沟,阻止水沟水流冲刷路基土体。人工注浆主要工序如图2所示,施工设备如表1所示。
4 注浆施工技术
在综合考虑道路沉降范围后,决定采用梅花形布置钻孔,各钻孔之间距离设置为2m。钻孔直径为10cm,钻孔深度需根据各路基的高度以及土体的密实度等情况确定,一般以超过填土以下50cm为宜。水泥型号采用PO32.5R硅酸盐水泥,注浆压力视路基土体情况确定,一般为0.4~0.6MPa。
4.1 钻孔
综合考虑路基及其土体的情况,钻孔采用GX-1型液压钻机,当孔深小于4.0m时,可一次成孔,而当孔深不小于4.0m时,需分两段成孔。
4.2 浆液制备
浆液制备采用1︰1.5的自来水及PO32.5R的硅酸盐水泥。制备过程中若遇雨天,应添加一定量的水玻璃。
4.3 注浆
根据本工程的实际情况,决定采用WQ-160卧式注浆。注浆前应先检查注浆设备及其管线,确保机器正常运转及注浆的顺利进行。每桶浆液需添加一定比例的添加剂及粉煤灰,搅拌时间不少于3min,再用滤网过滤后转入储浆桶,在此过程中需要不断搅拌浆液,确保浆液的均匀性。
注浆时采用孔口封闭法,需用橡胶塞将孔口封闭。在注浆过程中需有人员留守,观察注浆机及注浆口是否异常,并详细记录注浆数据,将泵压控制在一定范围内。
当注入率小于1L/min,不断灌注10min后应停止注浆。若路面出现裂缝或路面边坡出现浆液渗漏,应封闭漏浆口之后再注浆。
4.4 注浆质量与检验
注浆质量及检验重点在于钻孔及灌浆,具体内容有:
(1)严谨施工,严格控制钻孔的位置、钻孔直径的偏差,注意注浆的深度及配比;
(2)严格按照规范及标准对注浆材料进行检验;
(3)严格显示相关浆液、注浆量,记录注浆数据,综合体现该路段塌方钻孔。之后严格按照综合配比进行灌装确认,在一定范围内进行注浆。
4.5 注浆处理措施监测
注浆处理完成后,需要严格按照《建筑基坑工程检测技术规范》(G1350947—2009)中的要求,设置路面沉降变形观测点。对此,该工程***设置两个,分别设置在路面上及路边缘,每7d监测一次变形,连续监测60d。***,选取有代表性的土芯,并结合地面沉降量的情况判断注浆处理措施是否得当。
5 加强质量管理工作
根据以上工程经验,可为施工单位及施工人员提出以下建议:
(1)为保证工程的顺利进行,改进施工质量,要严格落实道路工程施工质量的管理工作,施工单位要保证每个施工环节的质量,根据实际工程情况及当地地质条件,合理规划施工工艺,安排施工流程。
(2)要加大培训力度,管理施工人员,帮助其提升施工技术水平。施工单位应定期检查施工设备,对该淘汰的设备应及时更换,以保证机械的正常运转,有效控制施工误差。
(3)在道路施工过程中要不断完善质检制度,严格评定每个施工阶段,安排专人验收。对施工质量不符合标准的工程,必须马上返工维修,以此保证工程的质量。
6 结语
路基不均匀沉降是工程中常见病害之一,应以预防为主,防治结合为原则,不同情况采用不同的处理措施;在解决沉降裂缝措施时,应根据实际情况分析产生裂缝的原因,并针对分析的原因采取不同的处理方案,从根本上解决道路沉降带来的危害,确保车辆行驶安全。