李建杰
中铁二十一局集团第一工程有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：新时期背景下，我国区域间经济、文化等方面沟通交流逐渐增多，再加上“一带一路”区域经济发展的积极倡议下，使得高速公路建设里程和通车总里程数量不断增多。在高速公路施工建造和运行维护中，经常会出现路基沉陷问题，路基沉陷的原因具有多样化和复杂化特征。如果路基沉陷问题不能及时得到有效处理，会给路面行车安全，以及公路使用寿命造成较大影响。针对路基沉降处理和修复而言，注浆施工技术是非常重要的技术内容，因此，必须要做好这项技术的实践应用管理，从而在提高注浆施工效果的同时，彻底改善路基沉陷问题。本文对注浆施工技术，以及高速公路路基沉陷原因进行了简要分析，探究了高速公路路基沉陷注浆施工技术应用策略。
关键词：高速公路；路基沉陷；软弱地基；注浆施工技术
引言：在高速公路建设项目施工中，公路路基是非常重要的施工内容。虽然在实际施工过程中会着重对路基施工质量进行监管，但仍旧无法完全避免公路路基沉陷问题。造成公路路基沉陷的因素比较多，为此，必须要对其产生原因有比较正确的认识和了解，并加强注浆施工技术的施工工艺管理，这样才能真正发挥出这项技术的优势作用。为此，如何应用好注浆施工技术已经成为业内人士重要研究内容。
一、注浆施工技术介绍
注浆施工技术是目前在道路工程中应用极为广泛的施工技术，主要负责对损坏的道路结构进行修复处理，使道路工程重新建立起稳定的内部结构，从而保证路面行车安全，提高道路整体结构的使用寿命。注浆施工技术经过不断的优化和改进升级，目前已经能够应用在道路工程的各个领域中，比如，基础加固、回填防沉、桥台沉降控制、路面整治等方面，尤其在路基沉陷方面有着突出作用。
从整体上来看，注浆技术有着极高的应用价值，主要是该项技术在实际使用过程中有着以下几个方面的突出优势：首先，填充加固效果十分优良，加固后的路基结构内部更加密实，混凝土结构强度更大，且具备较强的抗腐蚀性、耐老化和抗疲劳特点。能够彻解决路基中的空洞、沉陷等病害问题，使公路路基重新具备较强承载能力和抗压能力；其次，经济效益突出。注浆施工技术操作简便，且不需要大量的复杂设备和工具，施工效率比较高，不需要较长的施工工期，能够显著降低施工成本；第三，环保价值突出。注浆施工技术不会产生大量烟尘以及施工废料，这样就降低了施工材料使用量，而且还能避免在施工过程中环境造成较大影响；第四，注浆施工技术对施工区域的环境要求不是很高，具备较强的适应能力，因此，可以应对复杂条件下的公路工程路基加固处理需要[1]。
二、高速公路路基沉陷原因
（一）填料因素
在高速公路路基施工中，需要使用到大量的填料作为路基的主要组成部分。通常情况下，会将碎石料作为路基填料的首选材料。但是如果路基填料质量存在问题，就会导致路基整体结构稳定性受到较大影响，最终引起路基沉陷。比如，路基碎石料颗粒大小存在明显差异、路基填料中掺杂了大量杂物、填料内水分含量过大等问题都会最终引发路基沉陷。另外，如果填料压实度不足，压实速度过快或者压实次数不够，路基的整体结构存在失稳风险，此时受到流水冲刷，再加上路基滑移，也会出现路基塌陷现象。
（二）填土因素
在高速公路施工中，会使用大量的回填土，一旦在某个区域回填土量较多，该区域的公路侧向就非常容易由于束缚力和抗拉应力不足，导致路基整体结构稳定性下滑。再加上路面行车施加的强大重力载荷以及路面自身的重力载荷，会导致填土层出现滑移现象，轻则会引发路面裂缝和路基裂缝，重则会导致大面积路基出现沉陷。另外，如果地下水和地表水长时间对填土产生不利影响，会使路基内部含水量过大，最终变成软弱地基，路基的内部结构稳定性严重受损，这样便会发生路面沉陷。
（三）车载因素
高速公路承担着艰巨的车辆运输任务，尤其在一些经济较为发达的地区，高速公路通车量会非常大，大量的小型客车和重型货车会给公路路基施加较大重力载荷，再加上部分货运车辆存在严重超载问题，这样也会使公路路基承受的载荷远大于设计承受上限。在长期的超大载荷应力作用下，路基的填料密实度会受到影响，路基致密度会明显增大，使其无法承受外部施加的重力载荷，进而引发路面沉陷问题[2]。
（四）设计因素
在高速公路路基工程施工前，必须要做好施工方案的设计。但如果在路基工程项目动工前，未能根据现场实际情况，确定路基回填土使用量、碎石料的规格、回填土压实次数等关键数据，这样也会埋下比较严重的路基沉陷隐患。在长期的通车运行中，高速公路路基就会逐渐出现结构性改变，最终出现路基沉陷问题。
另外，施工技术不规范等负面因素，也是引发路基沉陷比较突出的原因。比如，施工人员技术水平不高、施工人员岗位责任意识欠缺、施工人员未能做到严格按照施工设计方案和工艺要求进行施工操作。因此，要想确保公路路基不会出现沉陷，就必须要做好施工队伍的技术监督与管理工作。
三、高速公路路基沉陷注浆施工技术应用策略
（一）施工前准备工作
为了保证施工质量，在施工前需要做好施工现场的勘察工作，确定具体的注浆施工设计工作。
例如，确定具体的注浆平面范围，并在注浆平面范围内，确定好每个注浆孔位置和注浆孔之间的间距；确定不同公路路段的注浆数据规格，比如，注浆加固的长度、宽度和深度数值。通常情况下，每个注浆孔的间距会控制在1.5m-2m左右，呈梅花状布孔，如图1，公路路基注浆施工。
图1 公路路基注浆施工
在注浆施工技术中，主要以混凝土浆液为注浆材料，有极个别会选择使用特殊性化学制剂浆液作为注浆材料。通过钻孔和伸入注浆管的方式，将注浆浆液作用到沉陷区域地基土壤中，使地基结构重新变得稳固，改变地基的松软、软弱条件，提高地基结构承载力，从而实现消除地基沉陷问题，强化公路路基稳定性的基本施工目标。由此可见，注浆浆液质量是否足够可靠，会在很大程度上影响路基沉陷处理效果。为此，必须要在施工前做好注浆浆液的配比和质量控制管理工作，严格检查注浆浆液材料的质量和性能，尤其要避免在制作浆液时，使用不合格或已经发生板结、变质的水泥材料。严格控制注浆材料的水灰比，根据施工现场的实际情况合理进行选择水灰比，一般情况下需要控制在0.6-0.8。
施工人员要准备好钻机等机械设备，检查各个钻机的性能是否良好，必要时可以通过试机的方式查找钻机是否存在性能故障等问题。如果高速公路属于通车运行阶段，需要对施工现场进行隔断处理，设置好警示标志，避免路面行车造成安全事故。施工人员要做好施工路面的清障工作，确保施工路面没有杂物。施工人员要做好测量放样工作，确定具体钻孔位置，并依照施工设计图完成钻孔位置的标注。钻机进入施工现场后，需要将其推放到钻孔施工区，并对钻机的垂直度进行调整[3]。
（二）钻孔与孔洞处理
在钻孔过程中，通常会选择使用干钻法，避免水分对原有公路路基造成二次损伤。钻孔深度一般在50cm左右，孔洞直径大约控制在10cm需要根据施工方案严格控制钻孔规格。在钻进过程中，要做好钻孔防护，避免出现孔洞坍塌现象。在钻孔完毕后，施工员需要的孔洞进行相应的处理，清除孔洞内的残渣等异物，确保注浆浆液进入孔洞后，能够有比较好的成型，防止在孔洞内部出现断层或者孔隙问题。
（三）埋管与注浆
施工人员要在埋管前检查好管材的质量，确保管材不会出现弯折等质量问题。管材选择直径为20mm的高压花管，并使用下管机缓慢振动到孔洞中，防止振动速度过快导致管材和路基结构出现损伤。注浆采取由外而内的注浆方法，并采用分段、间隔注浆方式，避免使用连续孔洞注浆方式，这样可以最大限度提升注浆质量。为了保证注浆质量是，可以在注浆前采取预施工的方式，对注浆效果进行评估，但需要注意的是，预施工位置必须要与实际施工区域所有参数保持一致。施工人员要保存好注浆浆液材料，防止在等待注浆时出现离析现象，造成注浆材料失效，影响最终的注浆效果。
在注浆过程中，施工人员要严控注浆速度，注浆速度不可过快，否则极容易出现冒浆现象，同样也不可过慢，否则也会对注浆效果产生不利影响。一旦发现路面出现凸起现象，则需要立即停止施工，这时极有可能出现漏浆或冒浆等问题，需要在查明原因并得到有效处理后，再进行注浆施工。施工人员要严格按照施工方案控制注浆压力，避免压力过大导致注浆失败。
（四）封孔与质量检测
在注浆施工完毕后要及时进行封孔处理，将套管缓慢提出，使用与公路路面材料相同的沥青混凝土材料进行封孔处理。同时要及时清理好注浆设备、钻孔设备残留的施工材料，这样能够确保在下一阶段注浆施工时，施工设备能够保持比较高的性能，同时也可以显著提高施工效率。
为了最大限度提高注浆施工质量，确保注浆成功率，彻底改善该路段路基沉陷病害问题，需要在施工后选择某一路段进行质量检测。路段长度要选择在200-300范围内，对公路路基采取钻芯取样检测方法，检查注浆加固整体效果。与施工前路基的承载力、密实度等参数进行对比，得出最终的注浆加固施工数据结论[4]。
（五）质量控制要点
施工人员要特别注意控制注浆材料质量，这是确保注浆效果的关键所在。同时在注浆过程中，严格控制冒浆和漏浆质量问题。注浆过程必须保证连续性，原则上中途不允许停止。如果在注浆中出现使用不同批次注浆材料的现象，则需要保证前后注浆材料的参数和性能一致。如果注浆中断时间过长，需要进行冲孔或者扫孔处理。
结语：作为处理公路路基沉陷问题最为有效的方式之一，注浆施工技术有着极高的应用价值。为了能够充分发挥出该技术在处理高速公路路基沉陷问题中的突出作用，需要从多个工艺环节进行质量管控。要做好施工前的现场勘查和相应准备工作，做好钻孔和孔洞处理工作，严格控制埋管和注浆过程的施工质量，运用合理方法处理好漏浆等施工问题，并在施工后及时进行质量检查，这样才能真正解决好公路路基沉陷问题。
参考文献：
[1]裴晓亚.高速公路路基沉陷原因及注浆施工技术的应用[J].交通世界,2020(35):63-64.
[2]杨光忠,王旭东.高速公路路基沉陷注浆施工技术的应用分析[J].黑龙江交通科技,2020,43(01):14-15.
[3]曹琪.高速公路路基沉陷注浆施工技术的应用[J].交通世界,2021(Z2):81-82.
[4]魏宁.关于高速公路路基沉陷注浆施工技术的分析[J].中国新通信,2020,22(09):236.
作者简介：李建杰 男 汉族 河南开封人 1987年生 本科 工程师 主要从事铁路、公路等修建工作