化学灌浆在高速公路路基加固和路面调平中的应用

陈长洲

(桂林科达化学灌浆有限责任公司，广西桂林，541000)

作者简介: 陈长洲(1981—)，男，广西兴业县人，从事化学灌浆专业现场管理工作。

【摘 要】 本文阐述了化学灌浆“DCG工法”在高速公路上的实践应用，该工法施工方便、快捷，经济合理，能在加固路基的同时有效地调平凹陷路面，恢复路面平顺。

【关键词】 DCG工法; 路面沉陷; 跳车; 地基加固; 路面调平; 高速公路

1 前言

在高速公路养护中，常遇到路基不均匀造成路面沉陷、桥头跳车等病害，此病害严重影响行车的舒适性和行车安全。病因多为路基软弱，承载力不足，由自然沉降和众多超载车辆的长期冲压所造成。常规的处理方法是更换沉陷部位面板，增加基层来调平，或填补沥青调平路面。这些方法治标不治本，路基软弱的病害未得到解决，使用一段时间后又会出现沉陷跳车病害。若是混凝土路面，填补沥青相当于在路面上打了“黑补丁”，严重影响路容路貌。因此，需要一种快捷、高效、能根除病害的技术来处理路面沉陷跳车问题。“DCG工法”是不二的选择。本文介绍采用“DCG工法”解决路面沉陷、桥头跳车的问题。

2 主要材料及机械设备

2．1 主要材料

主要材料有: 水泥、水、DCG－979化学浆材，配制好的浆材为DCG浆液。该浆液及其固结体的性能要求如表1。

表1 DCG浆液及其固结体的性能指标表

2．2 主要机械设备

“DCG工法”施工主要设备有: 工程地质钻机1台，灌浆泵2台，发电机组1套，水泵2台，专用灌浆头2个，汽车1台，交通安全标志1套及其他机具设备。

2．3 施工工艺

(1)根据加固调平要求和现场情况进行孔位放样，孔位距离灌浆范围边缘1.5～2.5m。

(2)钻孔。采用小型路面取芯钻机钻穿面层和二灰层，然后采用无水打管取土方法造孔。一般不使用大型工程钻机，避免钻孔用水对路基土体的浸扰及大型机械作业时对路面可能造成的损坏。

(3)作好灌浆观测记录工作，标定各控制点的抬升量，避免过度抬升造成隆起，形成新的路面病害。

(4)按要求配制好浆液备用。

(5)灌浆。采用双液灌浆系统灌浆。灌浆压力控制在0.2～1.2MPa，避免压力过大，保证灌浆操作的可控性。在灌浆加固路基土体过程中调平沉陷路面，过程中注意观测，特别注意微量调平部位的变化。

(6)结束单孔灌浆。根据进浆速率(≤5L/min)、单孔抬升量(≤5cm)和调平情况结束单孔灌浆。

(7)调整灌浆孔位，进行微调平灌浆，此时单孔抬升量应小于6mm，各个孔位反复调平，直到路面平整度达到技术要求为止。

3 “DCG”工法在高速公路上应用的工程实例

3．1 实例一 柳南高速公路来宾服务区路段路面沉陷抢险工程

(1)病害情况: 行车道与边车道整体下沉15㎝，局部达到20cm; 病害路面宽度8m，两副共220m长，边车道与行车道纵向缩缝已拉裂5cm。该路段为膨胀土，土体遇水易软化变形，边坡有明显滑移现象，路面严重唧泥。该路段已经失去正常使用功能，需紧急抢修，尽快恢复通车。

(2)处理办法: 采用“DCG工法”进行加固软弱路基，调平沉陷路面。

(3)工程设计: 在下沉路段布置灌浆孔位，孔排距3m，孔深6m; 采用水泥+DCG－979浆液，凝固时间控制在60s内; 灌浆压力控制在1.2MPa。因是雨季，路基沉陷严重，施工中要防止压力过大造成对土体的过渡扰动，导致路基滑塌。

(4)施工情况: 本工程共布置灌浆孔145个，工程造价46.5万元，处理面积1760m2。施工中保留超车道正常通车; 工期32d。

(5)处理效果: 经过30d的抢修，路面恢复了平顺，并快速投入正常使用，减小对行车的影响，消除了安全隐患。经化学灌浆“DCG工法”处理后，提高了路基承载力，改善路基土体的抗变形能力和水力学性能，消除症害的根源。工后进行检测: ①回弹弯沉值≤8(单位0.01mm)，满足高速公路要求; ②路面平整度，采用15m拉线，线与面板间的空隙最大为6mm，达到合同小于10mm的要求; 抬升量最大为20mm。

3．2 实例二 广西钦防高速公路路面沉陷调平工程

(1)病害情况: 广西钦防高速公路1997年10月建成，至2003年7月，由于受桥台及涵洞等结构物的影响，填土分层碾压和夯实机具不能靠近施工，压实度不够; 填挖交界部位土体沉降不均匀，砼路面开裂后，雨水渗入到路基中造成水扰损坏及局部施工质量等原因所造成路面凹陷，最大沉陷量21cm。

(2)施工情况:本次采用“DCG工法”加固、调平处理沉陷跳车47处，处理面积10285.6m2;施工用时42d; 工程造价169万元; 施工中只需封闭一个车道，对车辆正常通行的影响降至最小; 施工中未产生废渣等垃圾。

(3)处理效果: 工后采用标准贯入法检测路基土体，结果为平均锤击数N平均=28击，达到了合同要求的N平均≥25击，土体力学性能得到很大提高。路面平整度检测采用15m拉线，测量线与面板的间隙，要求不大于10mm，实际检测最大为6mm，最小的为1mm，完全达到工程质量要求，效果非常好。

4 效益分析

4．1 经济效益分析

柳南高速公路来宾服务区路段常规的处理方法是换填+换板，施工费用为: 换填3m深土体费用约32万元，换板施工40万元，合计72万元; 灌浆法处理的费用为46.5万元，比常规法节约资金25.5万元，约35.4%。

钦防高速公路的常规处理方法是换板，施工费用为236万元，灌浆法处理的费用为169万元，比换板法节约资金67万元，约28.4%; 而且，由于路基软弱问题没能得到解决，新换面板2.5年左右又出现新的沉陷病害，需重新换板。灌浆后若路面完好，可正常使用寿命5～10年，还可减小公路大修时对路基的处理费用。这样计算，灌浆法处理路基凹陷病害比换板法节约几倍的费用。

4．2 社会效益

柳南高速公路来宾服务区路段采用常规换填+换板施工工期至少90d，工期长，对行车的干扰非常大;施工产生废渣土6200m3，施工中产生大量的灰尘，对环境污染大，而且废渣土堆放占用了大量的土地资源。

钦防高速公路采用换板法施工的工期不少于100d，工期比灌浆长一倍。关键的是用常规的换板无法解决根本问题，新换的面板使用一段时间后继续出现沉陷病害，施工频率越高，对行车的干扰越大，经常性的维修，社会影响也很不好。灌浆法处理解决了路基软弱问题，工后路面不会出现继续沉陷的问题，社会形象好。

5 “DCG工法”应用领域及扩展

“DCG工法”除了用于路基加固和路面调平外，在其他领域也有广泛的用途，如:

大坝、水库、涵闸、港口等基础防渗帷幕或地基断层破碎带加固;

大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;

地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、地基加固;

矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;

矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;

石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;

桥墩、桥台地基加固或桩基补强;

公路、铁路的软基加固;

文物和古建筑物的基础加固和保护等。

6 结语

综上所述，“DCG工法”是目前处理软弱地基、土体的非常有效的施工方法，工期相对短，机械、设备规模小，生产污染小，能在各种恶劣环境下施工，值得同行人士借鉴和推广。