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摘要:岩溶区地理环境比较复杂,地质条件多变,这为岩溶区域交通工程建设带来麻烦,这些难题主要体现在路基和地基稳定可靠性上。为了确保公路应用的安全可靠性,在施工时,相关人员还要着重解决路基不均匀沉降问题。在施工中,一般会选择注浆技术,使路基整体性和稳定性更强。在注浆施工中,相关人员要做好注浆设计,为施工奠定参考基础,另外还要落实具体的施工工艺,使路基承载能力和强度增强。
关键词:岩溶区;公路路基;注浆技术;应用
注浆技术专门处理岩溶区路基软弱失稳问题,在将其应用在高级公路施工中,相关人员还要注意把控施工细节,使技术落实到位。注浆技术的落实效果与技术水平、材料质量、拌制质量等有关,相关人员在做好万全准备的同时,还要做好监督检查工作,使浆体质量和注浆效果得到保证。在施工前,相关人员要参考勘察数据,结合现场实际地质情况,制定比较完善的施工组织设计和技术方案。本文主要针对岩溶区公路路基注浆技术的应用进行探讨。
一、注浆设计
1、注浆材料
在注浆设计中,相关人员需要优选注浆材料,合理选择注浆方案和配比,使最终的注浆设计效果最佳。为了达到要求,相关人员可以采取对比方式,从众多设计方案中,优选最佳方案。本文主要列举两种方案,其一将水泥浆液和粉煤灰拌制在一起,形成注浆材料。其二将沙子和注浆液混合在一起,后者后放入,其组成成分为水泥浆液和粉煤灰,在利用帷幕孔注浆方式时,相关人员还应在注浆混合料中加入速凝剂[1]。在这些材料中,水泥和粉煤灰、速凝剂的型号都是有规定的,相关人员还要按照实际情况,选择合适的材料。在选择材料后,相关人员要对两种方案的实验过程进行观察分析,从中找到最佳方案。第一种方案,在灌浆过程中,浆体材料会快速向远处扩散,整个过程需要消耗的材料量较大,所以成本较高。第二种方案,浆体材料并不会向远处扩展,其扩散范围较小,虽然成本低,但在实际注浆中,注浆材料会受到注浆孔间距大小的影响,所以扩散半径较大的材料应用效果更显著。在选择方案一后,相关人员根据选定的原材料进行配合比设计,水泥、水、粉煤灰之间的质量比要最佳,本文的最佳配比为0.56:1:0.32。速凝剂最大添加量为注浆液的五分之一。
2、注浆参数
注浆参数主要包括三部分:其一注浆范围。岩溶区的地质条件不均衡,只有确定加固范围,岩溶整个区域稳定性和强度才能得到保证。在浇筑前,相关人员需要了解岩溶区域的分布范围,测量其深度,需要对现场的岩层分布进行勘察,对其厚度进行测量,另外还要根据实际情况,确定其路基选择类型,而这些信息则是注浆范围确定的参考依据[2]。在计算注浆范围时,可利用扩散角法确定具体数值;其二注浆孔布设。在布设注浆孔时,还要根据钻孔和注浆孔孔径大小、孔分布位置和孔形等确定注浆孔布设数量和布设间距等。在现场钻孔中,也可根据溶洞填充状态,调整孔的布设情况。在主帷幕孔侧,应布置总孔数的十分之一,孔间距要控制在15米左右;其三注浆速度。需要确定帷幕浆液胶凝时间及注浆压力、扩散半径等,这些参数之间会互相影响,为了使注浆效果更加显著,相关人员应从综合角度出发,根据这些参数,选择合理的注浆速度,在注浆段,注浆速度应小于35L/min,但不能低于15L/min,结束阶段,速度要控制在5L/min以下。两段过程中的注浆速度不同,注浆压力也不同,前者压力为0.34MPa,最终压力要上升到2MPa,压力变化过程消耗的时间在4min左右。
二、岩溶区公路路基注浆技术的应用
具体的岩溶区公路路基因溶洞大小深度不同所对应的注浆方法也各异。注浆技术种类繁多、各有优缺,其又分为多种小技术,这些技术对应着不同的施工流程,所以在应用注浆技术时,还要严格按照施工流程,落实注浆技术。
在钻孔环节,相关人员要按照孔径尺寸、深度要求,选择合适的钻孔设备,使钻孔和注浆孔的孔径大小满足要求[3]。这些孔位主要呈梅花形布置,相关人员还要控制钻孔力度和速度,使孔间距满足要求,使施工孔不会影响其他已施工完毕的孔。钻孔完毕,相关人员需要安装检验合格的注浆管,使其在应用中不会出现堵塞。
在浆液配置阶段,相关人员要提前做好准备工作,准备材料和制作设备,使浆液配置能及时有效。这些材料的配比要满足要求,套管及接头等的密封效果还要通过压力试验来验证。浆液在初始浇筑阶段和最终阶段的浓度不同,相关人员还要检查初始浓度。
在注浆环节,采取后退式分段注浆方式,使帷幕孔和内侧注浆孔等都得到有效加固处理。在各种孔浇筑施工中,跳孔最后注浆,帷幕孔最先注浆,内侧注浆孔则位于中间顺序,施工人员一定要按照顺序施工。在注浆过程中,相关人员还要做好编号记录注浆情况。正式注浆时,除了遵循相关浇筑顺序外,还要遵循相关原则,压力小的孔径最先浇筑,在浇筑中,浆液浓度会逐渐增大,机械设备注浆速度也会加大[4]。最初阶段和最终阶段的压力不同,所以采用的注浆方式也有差异,最初选择自流式,待浆液浓度变大或浆液面达到孔口时,这种方式便不能使浆体自由落下来,这时需要施加一定的压力,使其被迫注入。压力会逐渐增大,但也会有限制,参考最终注浆压力标准参数值,其要小于后者的两倍。
在注浆过程中,注浆深度较大时,可能会遇到地下水,或地下水位较高的地方会出现钻孔裂隙,这些裂隙的注浆效果会大打折扣,其注浆过程会受到地下水流速的影响。为了避免发生大面积漏浆和污染情况,应停止施工,根据裂隙情况,采取修复措施。同时还要对浆液的浓度等参数进行调整,使其在合适的时间段施工,还要及时添加速凝剂,使浆体不会轻易发生渗漏行为。为了提前完工,还应改善注浆方式,由单浆液注浆转化为双浆液注浆。
注浆过程属于增压过程,岩溶区域的地质环境可能会因此发生改变,相关人员还要时刻关注现场勘测信息,如果发现地表大幅度沉降现象,相关人员还要及时采取补救措施,对现场浇筑压力进行控制,通过注浆,逐渐提升地质环境的耐压能力。在注浆过程中,还要注意使浆体远离周边的农田等环境,避免出现污染[5]。
注浆结束,相关人员要做好注浆效果检查工作,查看每个孔的注浆情况,检查其是否均匀,是否有空隙,是否密实。检查完毕,还要及时封闭孔,孔口以下都要处于封闭状态,所用材料为水泥砂浆。
在注浆技术落实中,如果实际浇筑效果不满足设计方案要求,相关人员还要调整技术方案和措施,使浇筑参数或其他措施得到改善,满足现实浇筑要求。
浇筑加固处理后,还要对岩溶区域的公路路基承载力进行检测,如果该参数满足要求,则可以继续施工,否则还要继续处理。
结语
在注浆设计和注浆技术落实过程中,总会遇到各种问题,相关人员还要通过实验检测等措施,解决问题,减少设计变更和施工变更。在注浆加固处理中,岩溶区域的地质条件可能会发生突变,相关人员还要预防这种情况,加强现场实勘测。技术落实过程不能对岩溶区域造成任何负面影响,也不能使其产生新的质损。相关人员还要对注浆技术进行创新和完善,使其起到的积极影响更大。
参考文献:
[1]杨威,张永康,潘希峰.岩溶区公路路基注浆技术的应用探讨[J].山东交通科技,2018(02):37-39.
[2]黄雄.岩溶区公路路基注浆技术的应用[J].山东交通科技,2018(01):75-76+83.
[3]张敏.地下工程注浆技术[J].铁道建筑,2016(08):34.
[4]王跃文.浙赣线岩溶地区路基注浆加固技术[J].铁道建筑,2016(07):67.
[5]韩志怀.香山隧道岩溶地段全断面超前注浆堵水与加固技术[J].隧道建设,2017(07):56-58.