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【摘 要】 随着社会的发展,高速公路的建设越来越受到人们的关注。在高速公路中对于路基的处理一直是施工的重点,尤其是灌浆技术的应用,在近几年受到了施工企业的重视,对此本文分析了高速公路路基灌浆技术的相关方面。
【关键词】 高速公路;路基;灌浆技术
引言:
注浆技术是水泥或其他渗透,填充在周围的土壤,注浆后形成的压缩和膨胀,注浆法在高速公路工程是使灌浆材料的钻孔或路堤坍塌的出口处,加强土壤,填孔,加固地基,地下截水功能,因为软土地基,在公路建设中还存在道路塌陷的危险因素,注浆技术在公路路基加固起到很好的作用,可节省工程投资,提高工程质量,减少道路维修费。
1、路基灌浆技术研究
针对岩溶对于路基稳定性的侵害,土石界面的缝隙为石料提供了可以流动的空间那么水流就成了路基密度改变发生沉降的诱导原因。如果能够填补土石缝隙改变岩溶通路进一步阻值材料颗粒的运动便能够很大程度上避免地基发生密度改变,降低地面沉降的概率。首先要维持水流平衡降低材料颗粒通过缝隙流动率其次就是针对路基缝隙空间的填补反复利用灌浆技术将岩溶空间和相对流失的缝隙进行填补使用路基灌注水泥或者水玻璃浆顺着地基构造裂缝缝隙填补产生岩溶裂缝和即将产生裂缝的部分万切底阻断材料粉颗粒在各个方向上的流动性实质上就是通过填补料补充地基材料密度稳固住路基。
灌浆技术多在地下工程和岩体工程中使用随着近几年公路建设技术的发展和新技术的引用灌浆技术也越来越多的在应对公路工程问题时使用。灌浆技术的使用首先要注意到灌注浆液在灌注后,流动范围是否能够得到控制其次就是要关注浆液的使用量是否饱和,设计灌注总量对于灌注质量有很关键的影响。一般来说灌浆工作中常通过灌浆时的压力灌注来控制相关的灌注指标,然而灌浆设计工作只能通过工作经验抽象出来濡要灌浆的结构往往无法直接观察灌浆浆液在灌注后还受到无法与之的岩体运动影响,所以想要通过建立灌浆结构模型来控制灌浆设计是很难做到的。灌浆工作结束后灌浆结构的岩体结构和力学性质是否符合公路路基稳定度,是否有效的改善相关水性质就要通过专业的灌浆质量检测汾析和检验灌浆效果。常用的检测方法有:钻孔注水检测水性质;钻孔取样检测灌浆力学性质;地址雷达检测地质结构;地震波CT技术检测裂缝填充状况等。根据多种检测方法总结出了绵薄检测法,能够更好的反应岩溶路基的灌浆效果。灌浆对于松散的土质和岩溶碎片产生一定的挤压和结固作用,面波曲线的形变量充分说明了灌浆质量的好坏这种方法更易于操作更能从客观数据上分析地下结构的状况相比较于其他检测方法更加直接。
2、填方路基不均匀沉降特征分析
2.1不均匀沉降的表现形式
完工后的公路路面损坏是多方面的原因造成的,其中,填方路基不均匀沉降是导致路面变形破坏最主要的原因之一。而且,如果填方路基不均匀沉降发展下去,不但会导致路基本身的损坏,还会因路基顶面的不平整在路面结构内产生附加应力,附加应力与车载等共同作用,将导致路面结构损坏[7]。因此填方路基沉降的主要表现形式为:
(1)填方裂缝。填方裂缝是由填方体内部发展而成的裂缝。由于路基各部位间变形量不同而造成不均匀沉降,从而,在路基的不同部位形成拉伸应变区和压缩应变区。在拉伸应变区内,由于填方的拉伸强度很低,在这些部位就会产生裂缝。文献资料表明,土石坝在沉降梯度达0.6%~1.4%时,就有出现裂缝的可能。
(2)路面病害。填方路基不均匀沉降对路面会造成比较严重的损害,由于路基不均匀沉降造成的路面病害主要有以下几种形式:①沥青混凝土路面变形;②纵向裂缝;③横向裂缝。
(3)水泥混凝土面板断裂。对于水泥混凝土路面,不均匀沉降会使路面板体脱空失去支撑或均匀支撑,路面板内的应力超过混凝土混凝土强度,导致路面板断裂。
(4)边坡失稳。边坡失稳是特定条件下路基尤其是高填土路基不均匀沉降发展的最终结果。
2.2高填土路基不均匀沉降的诱因
(1)工程地质:当路基建筑于软土地基之上,而填筑前未进行换填土或充分压实等处理,则填筑完成后,易出现整体性下沉或压缩性侧移。
(2)排水影响:由于设计原因或完工后维修养护不及时,排水设施缺损,工效不能发挥,路基排水不畅,当出现长时间降水,导致路基浸泡失稳,易发生边坡坍塌或产生不均匀沉降。
(3)路基填料:由于填料缺乏,或施工中控制不严,路基填筑使用了大块湿陷性软土,或使用了本应该废弃的含有有机质的劣质填料,这样在填筑经过一段时间后也很可能产生局部沉陷。
(4)施工控制:填筑时未严格按照规定的分层厚度,为抢工期一次填筑的松填厚度过大,无法进行有效压实,或未完全按照试验段确定的压实遍数及工艺进行操作,或在填挖交界处及桥涵台背回填等特殊位置进行相应的特殊处治,均容易产生路基沉陷现象的发生。可以说,路基出现沉陷现象是施工质量不合格的突出体现。
3、高速公路施工中关于灌浆技术的控制
3.1高速公路工程施工中灌浆技术质量的控制
主要有以下几点:第一,控制钻孔垂直度,一般情况多使用干钻,如果湿式钻孔使用时必须进行清孔处理,对于钻孔芯样也应详细记录,检查岩石表面成分,岩土边界位置,钻孔深度和终孔条件。其次,对水泥浆,漏浆的处理,采用以下措施:在不同条件下浆的浓度适宜;加入纯砂,为了增加孔隙度;如果灌浆和灌浆量非常严重的情况,可采用间歇真空注浆法,即灌浆——停止——再灌浆;最后,以确定灌浆结束,主要依端端注浆的设计标准的要求,符合下列条件的任何一个可以停止灌浆:第一,灌浆范围外三至五米范围内有灌浆液填充;第二。确定灌浆液在岩石层是否充满,继续灌浆,1.5以上的空气压力;第三,对于灌浆口的压力要保持在0.2MPa,灌浆达到或超过每分钟四十升的量,并能维持一个半小时;总的来说,作为施工的技术管理人员,在公路工程施工注浆过程中,一定要做到一丝不苟,精益求精,风险处理浆,漏浆从孔的垂直度控制,确定填充结束时,必须给予充分重视,不弄虚作假,而且消除缺陷和错误。只要技术管理人员对上述工作的实际完成施工,注浆质量和安全的公路工程施工可以保证。 3.2公路工程施工中灌浆技术安全的控制
对施工现场的工具安全放置,防止意外事故是由使用和放置不当引起的。在操作时,是根据与相应的防护措施的实际情况,在安全领域的建设工作,应系好安全带,由专人指挥操作安全,注意人员、仪器和操作运输升降设备的距离;道路检测人员必须穿黄色反光安全背心标记,车站设置安全警示标志,由专人指挥安全,注意交通安全。
3.3控制好沉降问题
因为路基的坍陷程度有所不同,地基的灌浆工作要根据路面面板托空程度,适当的调整打孔位置。因为灌浆浆液的扩散性质各有不同,针对不同的灌浆浆液也要严格根据扩散理论进行分析。为了使得灌浆浆液能够充分填充地基结构岩溶分析赴地基对于地面面板的支撑力达到使用要求,可以选择模拟结构模型,布孔可以更加具有针对性,一方面满足了灌浆加固,另一方面也满足了节约施工。
4、灌浆技术中的施工重点
4.1灌浆的所需材料。我们需要将水泥、粉煤灰,外加剂等混合,在正常情况下,普通水和灰的比值越大,越能降低浆体强度,提高流动性和使水泥浆的强度保持恒定,料浆混合通常用水泥:粉煤灰:水:早强剂=1:0.5:0.7+0.5%来做,浆体流量可以按照预制梁板施工经验来进行灌浆。采用7.07×7.07×7.07cm标本的浆料,标准养护7d,其抗压强度应大于5MPa。在实际施工中发现,一般采用525#的普通波特兰水泥,7d强度达到78MPa,远远超过规定的强度。
4.2灌浆过程中浆液在灌浆压力的作用下,因为其流变属性,浆液将向阻力更小的地基结构扩散肖灌浆压力过大时某区域浆液扩散后对于地基结构的支撑力将会大于另一些区域使得灌浆过程中出现路面抬动。产生路面抬动多是因为灌浆点的选择,浆液因为柱形扩散或球形扩散在灌浆压力不协调时浆液支撑作用超过了灌浆点结构支撑需要池就是路基的非薄弱处获得了更多的支撑从而产生了因为路基失衡引起的表面抬动。为了控制路面抬动,让地基的稳定性得到更加准确的加固做好路面和路基检测工作是一方面更重要的要从灌浆理论和力学原理深入分析浆液的施工特性考虑采取多孔低压灌浆法汾层柱形扩散灌浆法等更加细致的灌浆方法施工,防止过于大幅度的工作引起不必要的问题。同时还可以考虑栓塞和试压孔的方式在施工中穿插实时检测边工作边调整的灌浆工作更加稳定的保证了高质量工程。
5、结束语
高速公路在我国经济建设中的地位越来越高,路基是道路的基础,更是道路施工的重点,本文主要分析了灌浆技术的相关方面,希望对高速公路路基的修建能有一定的帮助。
参考文献:
[1]江晓明.高速公路路基灌浆技术探讨[J].江西建材,2014,11:136.
[2]李海平,杨建国,阎宗岭.压力灌浆技术在高速公路路基病害处治中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2008,S1:264-266.
[3]曲元梅.公路路基缺陷加固技术的应用研究[D].山东大学,2006.
[4]杨华.高速公路混凝土路面灌浆技术的应用与推广[J].工程质量,2007,03:27-30.
【关键词】 高速公路;路基;灌浆技术
引言:
注浆技术是水泥或其他渗透,填充在周围的土壤,注浆后形成的压缩和膨胀,注浆法在高速公路工程是使灌浆材料的钻孔或路堤坍塌的出口处,加强土壤,填孔,加固地基,地下截水功能,因为软土地基,在公路建设中还存在道路塌陷的危险因素,注浆技术在公路路基加固起到很好的作用,可节省工程投资,提高工程质量,减少道路维修费。
1、路基灌浆技术研究
针对岩溶对于路基稳定性的侵害,土石界面的缝隙为石料提供了可以流动的空间那么水流就成了路基密度改变发生沉降的诱导原因。如果能够填补土石缝隙改变岩溶通路进一步阻值材料颗粒的运动便能够很大程度上避免地基发生密度改变,降低地面沉降的概率。首先要维持水流平衡降低材料颗粒通过缝隙流动率其次就是针对路基缝隙空间的填补反复利用灌浆技术将岩溶空间和相对流失的缝隙进行填补使用路基灌注水泥或者水玻璃浆顺着地基构造裂缝缝隙填补产生岩溶裂缝和即将产生裂缝的部分万切底阻断材料粉颗粒在各个方向上的流动性实质上就是通过填补料补充地基材料密度稳固住路基。
灌浆技术多在地下工程和岩体工程中使用随着近几年公路建设技术的发展和新技术的引用灌浆技术也越来越多的在应对公路工程问题时使用。灌浆技术的使用首先要注意到灌注浆液在灌注后,流动范围是否能够得到控制其次就是要关注浆液的使用量是否饱和,设计灌注总量对于灌注质量有很关键的影响。一般来说灌浆工作中常通过灌浆时的压力灌注来控制相关的灌注指标,然而灌浆设计工作只能通过工作经验抽象出来濡要灌浆的结构往往无法直接观察灌浆浆液在灌注后还受到无法与之的岩体运动影响,所以想要通过建立灌浆结构模型来控制灌浆设计是很难做到的。灌浆工作结束后灌浆结构的岩体结构和力学性质是否符合公路路基稳定度,是否有效的改善相关水性质就要通过专业的灌浆质量检测汾析和检验灌浆效果。常用的检测方法有:钻孔注水检测水性质;钻孔取样检测灌浆力学性质;地址雷达检测地质结构;地震波CT技术检测裂缝填充状况等。根据多种检测方法总结出了绵薄检测法,能够更好的反应岩溶路基的灌浆效果。灌浆对于松散的土质和岩溶碎片产生一定的挤压和结固作用,面波曲线的形变量充分说明了灌浆质量的好坏这种方法更易于操作更能从客观数据上分析地下结构的状况相比较于其他检测方法更加直接。
2、填方路基不均匀沉降特征分析
2.1不均匀沉降的表现形式
完工后的公路路面损坏是多方面的原因造成的,其中,填方路基不均匀沉降是导致路面变形破坏最主要的原因之一。而且,如果填方路基不均匀沉降发展下去,不但会导致路基本身的损坏,还会因路基顶面的不平整在路面结构内产生附加应力,附加应力与车载等共同作用,将导致路面结构损坏[7]。因此填方路基沉降的主要表现形式为:
(1)填方裂缝。填方裂缝是由填方体内部发展而成的裂缝。由于路基各部位间变形量不同而造成不均匀沉降,从而,在路基的不同部位形成拉伸应变区和压缩应变区。在拉伸应变区内,由于填方的拉伸强度很低,在这些部位就会产生裂缝。文献资料表明,土石坝在沉降梯度达0.6%~1.4%时,就有出现裂缝的可能。
(2)路面病害。填方路基不均匀沉降对路面会造成比较严重的损害,由于路基不均匀沉降造成的路面病害主要有以下几种形式:①沥青混凝土路面变形;②纵向裂缝;③横向裂缝。
(3)水泥混凝土面板断裂。对于水泥混凝土路面,不均匀沉降会使路面板体脱空失去支撑或均匀支撑,路面板内的应力超过混凝土混凝土强度,导致路面板断裂。
(4)边坡失稳。边坡失稳是特定条件下路基尤其是高填土路基不均匀沉降发展的最终结果。
2.2高填土路基不均匀沉降的诱因
(1)工程地质:当路基建筑于软土地基之上,而填筑前未进行换填土或充分压实等处理,则填筑完成后,易出现整体性下沉或压缩性侧移。
(2)排水影响:由于设计原因或完工后维修养护不及时,排水设施缺损,工效不能发挥,路基排水不畅,当出现长时间降水,导致路基浸泡失稳,易发生边坡坍塌或产生不均匀沉降。
(3)路基填料:由于填料缺乏,或施工中控制不严,路基填筑使用了大块湿陷性软土,或使用了本应该废弃的含有有机质的劣质填料,这样在填筑经过一段时间后也很可能产生局部沉陷。
(4)施工控制:填筑时未严格按照规定的分层厚度,为抢工期一次填筑的松填厚度过大,无法进行有效压实,或未完全按照试验段确定的压实遍数及工艺进行操作,或在填挖交界处及桥涵台背回填等特殊位置进行相应的特殊处治,均容易产生路基沉陷现象的发生。可以说,路基出现沉陷现象是施工质量不合格的突出体现。
3、高速公路施工中关于灌浆技术的控制
3.1高速公路工程施工中灌浆技术质量的控制
主要有以下几点:第一,控制钻孔垂直度,一般情况多使用干钻,如果湿式钻孔使用时必须进行清孔处理,对于钻孔芯样也应详细记录,检查岩石表面成分,岩土边界位置,钻孔深度和终孔条件。其次,对水泥浆,漏浆的处理,采用以下措施:在不同条件下浆的浓度适宜;加入纯砂,为了增加孔隙度;如果灌浆和灌浆量非常严重的情况,可采用间歇真空注浆法,即灌浆——停止——再灌浆;最后,以确定灌浆结束,主要依端端注浆的设计标准的要求,符合下列条件的任何一个可以停止灌浆:第一,灌浆范围外三至五米范围内有灌浆液填充;第二。确定灌浆液在岩石层是否充满,继续灌浆,1.5以上的空气压力;第三,对于灌浆口的压力要保持在0.2MPa,灌浆达到或超过每分钟四十升的量,并能维持一个半小时;总的来说,作为施工的技术管理人员,在公路工程施工注浆过程中,一定要做到一丝不苟,精益求精,风险处理浆,漏浆从孔的垂直度控制,确定填充结束时,必须给予充分重视,不弄虚作假,而且消除缺陷和错误。只要技术管理人员对上述工作的实际完成施工,注浆质量和安全的公路工程施工可以保证。 3.2公路工程施工中灌浆技术安全的控制
对施工现场的工具安全放置,防止意外事故是由使用和放置不当引起的。在操作时,是根据与相应的防护措施的实际情况,在安全领域的建设工作,应系好安全带,由专人指挥操作安全,注意人员、仪器和操作运输升降设备的距离;道路检测人员必须穿黄色反光安全背心标记,车站设置安全警示标志,由专人指挥安全,注意交通安全。
3.3控制好沉降问题
因为路基的坍陷程度有所不同,地基的灌浆工作要根据路面面板托空程度,适当的调整打孔位置。因为灌浆浆液的扩散性质各有不同,针对不同的灌浆浆液也要严格根据扩散理论进行分析。为了使得灌浆浆液能够充分填充地基结构岩溶分析赴地基对于地面面板的支撑力达到使用要求,可以选择模拟结构模型,布孔可以更加具有针对性,一方面满足了灌浆加固,另一方面也满足了节约施工。
4、灌浆技术中的施工重点
4.1灌浆的所需材料。我们需要将水泥、粉煤灰,外加剂等混合,在正常情况下,普通水和灰的比值越大,越能降低浆体强度,提高流动性和使水泥浆的强度保持恒定,料浆混合通常用水泥:粉煤灰:水:早强剂=1:0.5:0.7+0.5%来做,浆体流量可以按照预制梁板施工经验来进行灌浆。采用7.07×7.07×7.07cm标本的浆料,标准养护7d,其抗压强度应大于5MPa。在实际施工中发现,一般采用525#的普通波特兰水泥,7d强度达到78MPa,远远超过规定的强度。
4.2灌浆过程中浆液在灌浆压力的作用下,因为其流变属性,浆液将向阻力更小的地基结构扩散肖灌浆压力过大时某区域浆液扩散后对于地基结构的支撑力将会大于另一些区域使得灌浆过程中出现路面抬动。产生路面抬动多是因为灌浆点的选择,浆液因为柱形扩散或球形扩散在灌浆压力不协调时浆液支撑作用超过了灌浆点结构支撑需要池就是路基的非薄弱处获得了更多的支撑从而产生了因为路基失衡引起的表面抬动。为了控制路面抬动,让地基的稳定性得到更加准确的加固做好路面和路基检测工作是一方面更重要的要从灌浆理论和力学原理深入分析浆液的施工特性考虑采取多孔低压灌浆法汾层柱形扩散灌浆法等更加细致的灌浆方法施工,防止过于大幅度的工作引起不必要的问题。同时还可以考虑栓塞和试压孔的方式在施工中穿插实时检测边工作边调整的灌浆工作更加稳定的保证了高质量工程。
5、结束语
高速公路在我国经济建设中的地位越来越高,路基是道路的基础,更是道路施工的重点,本文主要分析了灌浆技术的相关方面,希望对高速公路路基的修建能有一定的帮助。
参考文献:
[1]江晓明.高速公路路基灌浆技术探讨[J].江西建材,2014,11:136.
[2]李海平,杨建国,阎宗岭.压力灌浆技术在高速公路路基病害处治中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2008,S1:264-266.
[3]曲元梅.公路路基缺陷加固技术的应用研究[D].山东大学,2006.
[4]杨华.高速公路混凝土路面灌浆技术的应用与推广[J].工程质量,2007,03:27-30.