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路基空洞地区注浆施工技术
作者：胡晓敏
来源：《科技创新与应用》2013年第03期
摘 要：随着经济和科技的不断发展，高速公路的建设也不断发展，并且技术也日益精湛。因此，笔者以水盘高速公路的工程概况与空洞注浆简况为出发点，通过分析空洞注浆的具体实施工艺，研究了空洞注浆措施的效用，从而为提高路基的平顺性、安全性提供了理论基础，为同类工程提供参考与借鉴。
关键词：高速公路；路基；空洞地区；注浆
目前，随着经济水平的发展，人们对高速公路行车的高安全性、高平顺性与高舒适性提出了更高的标准。而高速公路路堑、路基的稳定性，是保证车辆能够顺利前行的前提条件。因此，相关部门需综合考虑水盘高速公路的复杂情况，对地基中的空洞进行注浆加固，以提高路基的承载能力，延长其使用寿命。 1 概述 1.1 工程概况
水盘高速公路位于贵州西部，与云南接壤，地下含有丰富的煤矿资源，二十世纪七十年代，该地煤矿资源大肆挖掘，导致地面及山体以下产生多出空洞及煤矿巷道。为了保证工程质量及安全，决定对煤矿采空区位置进行注浆加固，然后进行路基施工。 1.2 空洞注浆简况
水盘高速公路十六标路基空洞地区的注浆处理过程，坚持\"先探后灌，灌探相连\"的工作原则，即首先对部分钻孔进行物理探测，从而探明该段路基空洞的分布、发育情况，继而采用相应的灌浆技术，以解决空洞问题。采空区设计围护带为10米；注浆材料：水泥、粉煤灰固相比为1.5：8.5；注浆压力：终孔压力为1～1.5MPa；充填率为85%～90%。采空区处理范围为长度 245m，宽度80～130m，处治深度为地面至采空区底板以下3米。同时主要注浆孔的分布形状为梅花形，两孔之间的间距为横向10～15m、纵向15m。具体布置图如下： 2 施工工艺 2.1施工及材料准备
路基空洞地区注浆工艺的主要流程图如下所示： 空洞注浆施工的准备工作主要包括：
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①放孔：即测量人员按照设计要求，绘制钻孔孔位设置图，并在设置图中将孔位分布于空洞注浆设计的边界范围。同时，对高铁路基的空洞地区进行现场测量，一次性确定钻孔位置； ②注浆材料：加固工程的材料以水泥、粉煤灰、水玻璃作为骨料、胶结和速凝材料： （1）水：不含有害物质； （2）水泥：要求达到国家标准的32.5级的普通硅酸盐水泥，严禁使用结块变质的水泥； （3）粉煤灰：按照国家标准执行使用，将固结的粉煤灰打碎或过筛，清除有害物质； （4）速凝剂：采用的速凝剂为水玻璃，模数2.4～3.4，浓度大于50。Be； （5）砂：天然砂或人工砂，粒径不宜大于2.5mm，符合规定级配，泥土含量应小于5%，符合建筑用砂标准； （6）石屑或矿渣：最大粒径不大于1.0cm。泥土含量不应小于5%。 ③设备准备，职工培训。在开始注浆前，全面修检所有设备，从而保障设备的正常运行。同时，对作业员工进行全方位的技术、操作培训，并落实施工责任。 2.2空洞注浆措施
空洞注浆的具体施工工作，要求做到边观察边灌浆，边探测边钻孔，从而保证工作人员能够及时发现问题，并采取相应措施调整工艺。目前，路基空洞地区注浆处理主要包括以下两种：（1）空洞注浆钻孔工艺：采空区灌浆孔的设计深度 为地表至采空区底板以下3.0m。所采用的花管选用Φ75mm的铸铁管，其壁厚≥2mm。每百米孔斜不超过20cm，花管间用丝扣连接，工作压力3MPa。这项工艺要求相关工作人员，以设计的钻孔施工要求为依据，并保障钻孔取芯具备良好的质量。同时，工作人员需按要求放置岩芯，对钻孔进行分层标签。（2）注浆技术措施：根据吸浆情况逐步加浓浆液，水灰比控制在1：1～0.8：1；灰岩中压浆压力应在0.1-0.3Mpa，岩土界附近逐步加大至0.3-0.5Mpa。当连续注浆单孔超过设计单孔注浆量2倍不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度或双液压浆措施。双液压浆时采用水泥浆与水玻璃之体积比1：0.08。（3） 注浆结束标准：单孔达到以下条件可结束注浆：在灌浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1.0～3.0MPa稳定10～15分钟，可结束该孔的注浆施工。注浆完成后应立即拔管。拔出管后留下的孔洞，用水泥砂浆封孔。 3 注浆效果检测
工程质量检测包括施工过程中的质量检测和施工结束后的工程质量检验。
3.1 施工过程中的工程质量检验：施工技术人员必须掌握采空区处治工程的目的、加固原理、技术要求和质量评定指标等，在施工中严格按照设计标准进行施工，且施工中应有专人负责质量控制和检测，并做好施工记录。
3.2 施工结束后的工程质量验收：采空区治理结束3-6个月后，进行采空区治理效果检验和评定。建议在检测沪昆高铁云南段注浆加固施工质量时，应选择瞬态面波法，这种方法不仅适用于路基递增的地质，还适用于软弱多层夹层地质，且由于瞬态面波法根据不同地质条件，
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将面波侧线定为中线左10m，中线与中线右10m，测点数为45，断面为15，纵向间距为20m。因此，瞬态面波法可提供精确度较高的检测结果。 4 结论
综上所述，空洞地区注浆处理方法具有机动、灵活的特点，所用的设备也较简单，并允许多部机械共同施工，从而提高了注浆加固工作的效率，提高了工程的整体质量。同时，瞬态面波法的检测结果表明，注浆加固工作取得了良好的注浆效果，为后期的路基稳定保持、空洞地基加固等处理工作提供了成功范例。