趙亞軍

【摘? ? 要】：針對(duì)注漿工藝消除路基沉降施工難度大的問(wèn)題，提出一種新的道路路基沉降注漿施工技術(shù)，分析道路路基沉降注漿壓力，選取道路路基沉降注漿施工材料，設(shè)計(jì)道路沉降注漿施工方案。實(shí)例分析表明，設(shè)計(jì)的道路路基沉降注漿施工工藝，道路路基沉降深度低，注漿效果好。

【關(guān)鍵詞】：道路；路基；沉降；注漿

【中圖分類號(hào)】：U416.1【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：C【文章編號(hào)】：1008-3197（2023）03-18-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.03.006

Discussion on Construction Technology of Road Subgrade Settlement Grouting

ZHAO Yajun

（China Design Testing Technology Co. Ltd.， China Design Group， Nanjing 210000，China）

【Abstract】：Aimed at difficulty to eliminate settlement by grouting， the paper proposes a new construction technology of road subgrade settlement grouting，analyzes road subgrade settlement grouting pressure， selects road subgrade settlement grouting construction materials， designes road settlement grouting construction plan， and realize road subgrade settlement grouting construction. The case analysis shows that after the designed roadbed settlement grouting construction technology is constructed， the roadbed settlement depth is low and the grouting effect is good.

【Key words】：road; subgrade; settlement; grouting

路基沉降不僅會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]，嚴(yán)重的還會(huì)造成人員傷亡。研究表明，軟土路基的滲透系數(shù)較小，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)受力變形問(wèn)題[2]；經(jīng)常會(huì)引發(fā)道路路基沉降事故。研究人員采集了多個(gè)經(jīng)常發(fā)生道路沉降事故地段土壤，分析了軟土路基的誘發(fā)因素[3]，分析結(jié)果顯示，土壤的應(yīng)力、地下水位的變化、汽車的荷載及各種綜合作用都會(huì)造成道路沉降，降低道路的使用壽命。傳統(tǒng)的沉降注漿施工技術(shù)主要使用壓力灌漿法填充存在沉降問(wèn)題的道路[4]，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這種注漿方法會(huì)受多種因素限制，諸如注漿材料、道路壓力等，嚴(yán)重影響了注漿質(zhì)量，注漿后的沉降依然較大，本文設(shè)計(jì)了新的道路路基沉降注漿施工技術(shù)，為后續(xù)的道路建設(shè)發(fā)展提供參考。

1 道路路基沉降注漿施工技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1 道路路基沉降注漿壓力

道路路基沉降注漿壓力是重要參數(shù) [5]。結(jié)合軸對(duì)荷載作用，根據(jù)實(shí)際土體壓力狀態(tài)假設(shè)在注漿過(guò)程中，會(huì)受附加應(yīng)力的影響產(chǎn)生土體裂縫[6]，此時(shí)注漿液會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)散情況，導(dǎo)致土體變形，嚴(yán)重影響了沉降注漿效果，本文將道路注漿假設(shè)為擴(kuò)孔問(wèn)題，結(jié)合平面標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力條件給出道路路基沉降注漿壓力計(jì)算式

式中：[σ1]為土體初始應(yīng)力；h為注漿高度。

此時(shí)可以將注漿區(qū)域劃分為兩個(gè)區(qū)域：受初始應(yīng)力的區(qū)域?yàn)閺椥詤^(qū)域，受初始水平力的為塑性區(qū)域。根據(jù)區(qū)域受力關(guān)系，進(jìn)行壓應(yīng)力驗(yàn)證。假定塑性區(qū)土體的材質(zhì)為均質(zhì)，存在同性擴(kuò)孔關(guān)系，此時(shí)可以忽略表面對(duì)壓應(yīng)力的影響，實(shí)現(xiàn)假定塑性區(qū)半徑的計(jì)算。見(jiàn)圖1。

為了解決特定材料對(duì)道路沉降注漿施工造成的影響，采用剪應(yīng)力組合法進(jìn)行主應(yīng)力計(jì)算并采用Drucker-Prager準(zhǔn)則修正[7]，發(fā)現(xiàn)道路路基沉降注漿壓力存在區(qū)間性；因此在計(jì)算時(shí)需要構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的巖土強(qiáng)度模型，計(jì)算注漿材料的黏聚力和相關(guān)的應(yīng)力參數(shù)，從而得到準(zhǔn)確的道路路基沉降注漿壓力值。

1.2 道路路基沉降注漿施工材料

注漿材料類型和比例是決定注漿效果的關(guān)鍵因素，由于部分道路所處的環(huán)境復(fù)雜，水文地質(zhì)條件較差，為了降低這部分道路的注漿施工難度，進(jìn)行注漿材料配比試驗(yàn)，選取最優(yōu)材料。

1.3 道路沉降注漿施工方案

掃描需要注漿的沉降路段，記錄道路中的具體沉降缺陷；使用貝克曼梁彎沉儀測(cè)量路面的彎沉值，選取凝結(jié)速度快、強(qiáng)度較高的注漿材料進(jìn)行注漿，采用水泥粉煤灰碎石（CFG）樁進(jìn)行局部維修；進(jìn)行豎向花管注漿，使用小型鉆孔機(jī)加固水穩(wěn)基層，在基層開(kāi)裂處布置注漿孔，鉆孔直徑 4～8 mm，沉陷較嚴(yán)重的路段在路基邊坡外圍打入花管，完成注漿加固。

在實(shí)際注漿過(guò)程中，由于注漿管過(guò)多，各注漿管壓力都無(wú)法保障，為了進(jìn)一步提高注漿管的注漿效果，設(shè)置了滲溝連接注漿管，保證各注漿管之間的壓力關(guān)系。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

某道路屬于某一線城市支線高速公路的一部分，于2005年5月建成、2007年1月正式通車。道路K1356+923～K1356+928段在近一個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降事故，經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘察發(fā)現(xiàn)，沉降高度平均為9.56 cm，嚴(yán)重的沉降路段甚至已經(jīng)達(dá)到了20 cm，存在嚴(yán)重的安全問(wèn)題。見(jiàn)圖2。

由地質(zhì)勘察資料可知，該路段屬于丘陵侵蝕地貌，地形較低，總體起伏不明顯，其屬于熱帶季風(fēng)氣候，光照時(shí)間長(zhǎng)，平均降雨量超過(guò)1 450 mm，存在多處軟土路基。該道路的建筑土較松散，主要成分為黏性土，厚度約為3.52 m、層高約-3.5 m，粉質(zhì)黏土較堅(jiān)硬，存在風(fēng)化殘積。見(jiàn)表1。

該路段的填筑土層較厚，容易受荷載作用的影響，發(fā)生大規(guī)模沉降且填筑土孔隙大，容易二次誘發(fā)路面沉降。

2.2 注漿效果

分別使用本文設(shè)計(jì)的道路路基沉降注漿施工技術(shù)和傳統(tǒng)的道路路基沉降注漿施工技術(shù)進(jìn)行施工，測(cè)量注漿后各路段沉降值。見(jiàn)表2。

由表2可知，應(yīng)用本文設(shè)計(jì)的道路路基沉降注漿施工技術(shù)后，各個(gè)路段的沉降深度均較低，其沉降深度最高值僅為0.178 cm，傳統(tǒng)技術(shù)的沉降深度最低值達(dá)到了1.025 cm，設(shè)計(jì)的道路路基沉降施工方法的施工效果更好。

3 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了新的道路路基沉降注漿施工技術(shù)，掃描需要注漿的沉降路段，記錄道路中的具體沉降缺陷，通過(guò)貝克曼梁彎沉儀測(cè)量路面的彎沉值，使用選取的注漿材料進(jìn)行注漿，完成道路修復(fù)。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的道路路基沉降施工技術(shù)具有有效性和可行性，有一定的應(yīng)用價(jià)值，可以作為后續(xù)道路路基施工的參考。

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