目前,固化剂的种类很多,在道路工程中使用时,可根据路用土的种类与固化剂的成分、类型选用。其各种固化剂的性能与适用方法可参照有关资料。
3.3 灌浆法治理措施
如果路基下沉的面积很大,深度很深,最好是采用灌浆法。高填路堤是丘陵地区高速公路的一大特点,而填料多取自于路基附近的挖方段,常以碎石土为主。由于受多种客观因素的影响,高填路堤的特点是路基边缘的压实度往往难以达到标准要求,久而久之,势必影响路基的稳定性,继而影响行车安全。用压力灌浆法对于提高路基强度将起到良好的作用。
3. 3.1 压力灌浆的概念
压力灌浆利用压力将能固结的浆液通过钻孔注入填筑体孔隙中,使被加固体物理力学性能得以改善。浆液注入被加固体后以填充、渗透、挤密等方式,挤出土体颗粒或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,浆体凝结硬化后则将原来松散或不密实的土体胶结成一个整体,形成一个有较高强度,较好的水稳定性及化学稳定性的结构整体。
3.3.2 压力灌浆的主要类型
在工程应用中,压力灌浆的类型有:渗透灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆等三种主要类型。
(1)渗透灌浆
渗透灌浆主要针对中粗砂、卵砾石等粗颗粒土,以及裂隙比较发育的岩体。其灌浆实质是在基本不改变原状土的结构和体积的基础上,在压力作用下使浆液充实填方的孔隙和岩石的裂隙,排挤出孔隙中存在的自由水和空气,其所用灌浆压力相对较小。
(2)压密灌浆
压密灌浆是指通过钻孔在土中灌入极浓的浆液,在注浆点使土体压密从而形成泡沫。当浆泡直径较小时,灌浆压力基本上沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大,便产生较大的上抬力而使地面抬动。
(3)劈裂灌浆
劈裂灌浆是指在压力作用下,浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起岩石和土体结构的破坏和扰动,使其垂直于小主应力面上发生劈裂,使地层中原有的裂隙或孔隙、浆液的可灌性和扩散半径增大,而所用的灌浆压力相对较高。
3.3.3压力灌浆的基本施工方法
(1)压力灌浆的浆液
为达到填充空隙,固结土体的效果,提高填筑体的强度,一般采用普通硅酸盐水泥,P.0.32.5或P.0.42.5均可以,同时为降低成本,可采用粉煤灰进行掺量,用水泥粉煤灰双浆液进行灌浆,其比例可采用水:水泥:粉煤灰=3:2:3。压力注浆所用浆液的结石率不小于75%,没有泌水现象出现。浆液配合比以及注浆过程中的浆液变换等技术参数宜根据经验和现场试验结果进行必要的调整。单孔注浆量由浆液扩散半径及土体的孔隙率确定,参照公式:www.tmgc8.com
Q=πR2LNαβ
式中 Q——浆液注入量(m3);
R——浆液有效扩散半径(m);
L——注浆段长度(m);
N——土体空隙率(%);
α——浆液的充盈系数,取0.8;
β——超耗系数(超注,跑冒消耗),取1.2。
(2)钻孔的布置
为达到最好的压浆效果,考虑注浆压力以及浆液的扩散半径,孔位的布置一般可采取间距2.0m-2.5m,梅花型布置,钻孔直径100mm左右为宜。钻孔用风钻,钻孔过程中要确保钻机稳定,严格控制偏差,钻孔孔位与设计孔位的偏差不大于20mm,垂直度的偏差小于3%。当孔深达到设计孔深后,采用压缩空气洗孔排渣,严禁用水洗孔。
(3)灌浆
注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物混入浆液。此外,浆液在注浆施工中应过筛后使用。采用花管孔底灌浆方式,施工中使用与钻孔孔径相匹配的止浆塞。灌浆压力,根据灌浆方式不同,其压力也不同,比如渗透灌浆可采取0.2MPa~0.4MPa,压密灌浆可采取0.6MPa~0.8Mpa左右。同时根据钻孔的深度,为保证浆液的饱满,还可以采取二次灌浆,即第一次灌浆完成后,间隔一定时间如24小时,再进行一次补灌浆。在规定压力下,注浆量小于1L/min,稳压2~3分钟,若压力不下降或压力下降不超过5%,则可正常止浆。
由于丘陵地区公路具有高填方路基填料多为碎石的独特性,而灌浆法能有效的解决此类路基的不均匀沉降问题,同时这种方法对于丘陵特殊地形限制小,所以灌浆法在治理丘陵地区公路由填方路基不均匀沉降产生的病害上,有广泛的应用前景。
4 结论与建议
(1)对于路基的治理,本文介绍了常用的一些方法,但在具体应用过程中,应根据具体原因而确定治理方法与措施。有时,可能几种治理方法同时使用,以达到最佳效果。
(2)压力灌浆技术,近几年在公路路基病害处理中得到了广泛应用,具有更好的适用性,它避免了传统的路基病害处理方法需中断交通后大开挖,重新换填施工。
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