化学灌浆用于路基预养护的应用研究

摘 要：裂隙是化学灌浆技术的主要运用对象。而路基中同样存在大量裂隙及空洞。本文针对化学灌浆用于路基预养护的施工工艺着手，研究化学灌浆技术用于路基预养护的施工过程中关于灌浆压力、钻孔布设、灌浆量、灌浆历时、灌浆顺序和灌浆结束标志等指标。

关键词：化学灌浆；路基预养护；关键控制指标

化学灌浆技术是目前国内外广泛用于土木工程领域的一项技术。化学灌浆技术有着悠久的历史，早在1802年化学灌浆技术已经用于地层加固。1886年，英国人在印度建桥时运用了化学浆液固沙，化学浆液问世[13]。而我国在50年代初才开始了对化学灌浆技术的运用，随着我国工程技术以及化学工业的发展，我国的化学灌浆技术得到了飞速发展。我国公路养护的方针为“预防为主，防治结合”，充分反映了我国对道路防治的重视。在公路养护领域中，桥梁、隧道、路面均已建立了独立的、系统的养护技术并编制了相关规范指南，在实际工程中能较好的指导养护工作，从而提高工程的使用寿命和使用性能。但路基作为公路工程的主体性的功能结构，其预防性养护还没有一套完整科学的理论方法和养护对策，不能有效指导实际工程应用[48]。

由于路基属于隐蔽工程，且不同道路的路基情况不同，路基中的裂缝宽度、长度、分布状况等也存在不同。化学灌浆技术的施工工艺的相关研究中并没有系统的建立关于化学灌浆施工指导标准，同样化学灌浆技术用于路基预养护的施工工艺也并没有系统的施工指导标准。

1 化学灌浆用于路基预养护施工施工流程

1）布孔。

化学灌浆注浆孔的布设是化学灌浆工程中重要的步骤，钻孔的布设主要依据浆液的扩散半径以及不同路面的病害情况的严重程度等进行布孔。目前，布孔大多依据工程经验采用孔距6m，排距2m的布孔方式。再根据路面沉陷及裂缝的情况进行排距以及孔距的调整。

2）钻孔。

钻孔最为重要的是钻孔深度。目前钻孔深度主要由软土层厚度确定，一条公路的软土层厚度大致相同，但个别地方软土层较厚，施工中发现软土层较厚的地方应增加灌浆深度以保证施工质量，一般钻孔深度为3～6m。采用潜孔钻孔机钻孔。

3）观测。

做好灌浆前的观测记录工作；记录灌浆深度，观察路面、挡土墙及 变形情况，防止灌浆过程中出现过度抬升路面造成路面隆起、挡土墙或边坡位移，形成新的病害。

4）安装灌浆管。

钻好孔后安装灌浆管，将制作好的灌浆管放入孔中，灌浆管应达到孔底。

5）灌浆。

加固路基软弱土体，灌浆加固的过程中根据实际情况适当抬升沉陷路面。浆液凝固时间根据不同的浆液的性质把握灌浆时间，浆液的扩散半径根据浆液的性质和路基的情况和灌浆压力共同确定。在灌浆时，我们先把灌浆压力控制在0.11.5Mpa的范围内，然后再由此确定扩散半径和浆液凝固时间。当路基进浆速度明显减小或路面有抬升、挡土墙或边坡有变形等情况，则需提升灌浆管。

6）灌浆结束标志：

根据灌浆压力、进浆速率、路面抬升、边坡或挡墙变化及灌浆提升高度等综合因素判断灌浆结束的时间。灌浆过程中避免压力过大，保证灌浆操作的可控性。当进浆速率小于5L/min时，说明土体已经密实。

7）养护。

完成灌浆作业后，封路养护4h后开放交通。

2 灌浆效果检验

目前国内外关于灌浆效果的检验方法没有明确同一的标准，本文在一系列实验之后采用了一种较为实用的方法。通过对比灌浆前后道路的弯沉值变化和钻孔取样来作出关于灌浆效果的评判。施工前检测内容如下：

（1）试验检测项目：弯沉。在两个方向车道的轮迹带开展测试，评价路基路面整体承载能力。

（2）试验检测项目：钻孔取样。按1条车道每100米取1～2个点位布孔，宏观上掌握不同深度处路基土体的密实程度与含水率状态。

本文对一段道路灌浆前后弯沉值进行了测试，测试数据如下：

工点K48处治前的弯沉测试数据：

桩号K48+800（玉舍往马场方向）：左侧：70、30、52、90、36、90、42、46、60。右侧：54、20、30、56、30、56、30、50、36、64、30。

工点K48处治后的弯沉测试数据：

桩号K48+800（玉舍往马场方向）：左侧：42、22、8、8、8、42、60、8、10。右侧：24、30、6、6、20、28、12、4、12。

通过实验数据的对比发现灌浆前后道路的弯沉值有着明显的变化，说明该路段在进行化学灌浆之后效果较为明显。

3 结论

1）化学灌浆技术用于路基预养护方向有着非常广阔的前景，化学灌浆技术由于其本身的技术特点非常适合用于路基预养护。

2）目前国内外关于化学灌浆用于路基预养护的施工工艺研究较为薄弱，其关键控制指标如扩散半径、灌浆压力、灌浆历时等都没有明确的指导体系。

3）化学灌浆技术用于路基预养护的灌浆效果评价也没有系统的指导体系。需要在前人的研究基础上更近一步。

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作者简介：王峥（1993），男，硕士研究生，研究方向：路基结构。