现阶段,在公路工程建设中,经常涉及高填方路基,与一般路基相比,高填方路基更易产生沉陷,对之后的路面施工与使用造成较大影响。应在确定高填方路基沉陷产生原因的基础上,采取有效的预防措施。1沉降成因分析1.1设计方面的原因(1)受条件限制,线路需要从山区经过,在设计过程中应严格按照相关技术规范提出的要求为高填方路基实施特殊设计。在实际设计工作中,未能够做好稳定性验算,直接按照一般路基设计,导致施工中或完成后,高填方路基产生较大沉降,对公路正常使用造成较大影响。(2)在不良地质段进行路基填筑,尤其是高填方路基填筑时,因地表土体密度相对较小,无法提供足够的承载力,随着填料数量不断增加,土体产生压缩沉降及挤压变形现象,地基发生压缩变形将导致路基产生沉降。(3)若高填方填筑施工中所用填料的性质较差,如混入劣质土,可能使路基产生沉陷破坏,特别是填料中含有膨胀土时,雨水后发生膨胀软化,风干后产生收缩,自稳性较差。在路基填筑中使用时,随着水分不断蒸发,将产生严重的收缩开裂现象,对路基造成危害[1]。1.2施工方面的原因(1)对填料进行分层填筑的过程中,需要严格按照相关规范提出的参数进行,若施工中随意改变填筑分层厚度,即便能够按照要求的压实参数碾压,也难以保证填筑层的压实度。在路基达到设计要求的标高后,将产生一定程度的沉降变形,这一沉降变形是各层的累计值,受填料自身重量和荷载反复作用产生。(2)路基施工过程中,需要按照具体施工要求备好施工机具设备,包括整平机具与碾压机具,严格按照规范提出的要求执行各项操作,保证碾压的均匀性和密实性,避免路基碾压不到位产生沉陷[2]。(3)路基施工中,现场施工人员缺乏责任心,对技术进行管理不到位,导致现场混乱,影响工程施工质量,严重时将产生质量问题与事故,对路基整体稳定性造成严重影响。(4)路基排水的主要任务在于将路基范围内土体实际含水量减小至允许的范围,土基实际含水量大、排水不良,将导致土质变松,使强度减小,引起边坡坍塌和路基沉陷等问题。2沉陷预防措施有效预防高填方路基发生沉陷,应从加固路基方面着手,加固路基的主要目的在于形成完整的复合路基,增加承载力,提升防止破裂体产生下滑现象的抗剪强度,通过对土体进行的改良,能够有效提升地基整体承载力水平,减小土体的压缩变形程度,减小土体沿侧向发生的位移。在加固路基中最常用的方法是压力注浆,即钻孔后借助注浆设备把预先拌制好的浆液均匀、充分注入路基中,使浆液通过挤密、填充与渗透将土体颗粒间存在的水分与空气完全挤出,以此降低土体的孔隙比,提升强度。注浆完成一段时间后,注入的浆液不断凝固,使松散颗粒形成一个整体,得到一个全新结构体,提供良好的防水与防渗屏障,实现预期的加固目标,防止沉陷等病害的发生。注浆时所用浆液的比例大多为水泥∶水=1∶1,具体的注入量需要根据地质条件和渗透系数等因素确定[3]。3基于注浆法的高填方路基加固施工3.1布孔钻孔需要以路基强度要求为依据,结合注浆特点及路基整体形态进行考虑,应严格遵循最大限度发挥孔洞效率,保证浆液在路基范围内实际有效性的基本原则。采用全幅注浆的方法,需要按照梅花形进行布孔,中间孔应相对较浅,边缘孔应相对较深,相邻两个钻孔间的距离按2 m严格控制[4]。注浆孔布置如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.15.044.F001图1注浆孔布置3.2成孔成孔主要选用转盘式钻机进行,钻头直径不能够小于设计要求的钻孔直径,准备注浆机,采用压力不低于2.5 MPa的注浆泵,实际注浆量可初步按照50 L/min控制,配置水泥和水的比例为1∶1的浆液。成孔施工应使用干法进行,在实际的钻机过程中不可加水。在条件允许的情况下,可使用潜孔钻施工,具有成孔效果良好,进尺相对较快、易搬动、操作方便等特点,能够降低施工成本。3.3注浆管安装注浆管类型根据成孔的孔径确定,优先考虑简单可行的方法。通常情况下,注浆完成后,注浆管难以拔出,如强行拔出,会使路基被破坏。注浆完成后,可将注浆管直接留在路基范围内,发挥与非预应力锚杆相同的作用,进一步提高路基整体强度,特别是对边坡稳定性有良好的保证作用。3.4注浆施工注浆压力的选择对注浆质量有直接影响,注浆压力太小,将使浆液的射流无法达到预期范围,使扩散半径不足,产生空白区;注浆压力太大,将使路基被破坏,如路面抬升等,还有可能使浆液从薄弱处冲出,无法实现预期的注浆目标。正式注浆开始前,应先通过试验,以路基类型为依据,结合每个钻孔的注浆量确定适宜的注浆压力。路基填料采用密实性相对较高的黏土时,应适当增加水量,确保浆液能够充分进入路基。路基注浆施工工艺流程如图2所示,施工设备配置如表1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.15.044.F002图2路基注浆施工工艺流程10.3969/j.issn.2096-1936.2021.15.044.T001表1施工设备配置设备名称型号规格配置数量钻机200型转盘式1台灰浆搅拌机200 L1台注浆泵HBW50/1.51台洒水车8 m31量发电机组—2组3.5施工注意事项(1)为保证注浆时所用浆液的质量,在泥浆拌制过程中必须准确配料,并充分、均匀搅拌,浆液从完成拌制到使用完毕的时间应控制在4 h。(2)在施工现场应安排专人进行旁站,对注浆施工整个过程予以严格的质量控制,做好各项施工记录,包括钻孔的具体位置与编号、水泥的类型与标号、钻孔深度、注浆压力、注浆数量、注浆时间等[5]。(3)注浆时,若发现浆液从地表处冒出,应立即采取措施处理,减小注浆压力,增加浆液的浓度,可掺加适量的水玻璃。采用限量注浆的方法,将单位时间吸浆梁严格控制在30~40 L/min,间歇注浆,在产生冒浆现象后立即停止注浆,15 min后再继续注浆。(4)注浆时,若浆液从其他钻孔处流出,应立即采取措施处理,适当增大一序孔之间的距离;延长二序孔注浆时间间隔,在一序孔所注浆液达到凝固后再对二序孔进行注浆;通过并联注浆进行处理,若发生串浆的孔正处钻进状态,应停止钻孔,对孔口进行封闭处理,在其他孔完成注浆以后方可恢复钻孔[6]。4结语综上所述,引起高填方路基产生沉陷的原因主要包括设计与施工两个方面,为有效预防沉降现象的发生,应将加固路基作为着手点,采用注浆的方法实现。在实际的路基注浆加固施工中,应严格把握布孔、钻孔、注浆管安装与注浆几个关键环节,充分考虑施工注意事项,以此保证路基的注浆加固效果,有效预防沉陷问题的发生。

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