压密注浆在治理城市道路地下病害中的应用

时间:2022-09-19 11:20:04

压密注浆在治理城市道路地下病害中的应用

【摘 要】随着城市的高速发展,城市道路下方逐渐会出现空洞、松散区等地下病害,这些病害继续发展则可能发展成为事故;因此,运用科学手段进行提前检测和处理,是很重要的。本文介绍了将压密注浆技术在地下松散区的处理中进行了应用,并取得了很好的效果。

【关键词】城市道路;地下病害;压密注浆;雷达检测

引言

近年来,道路塌陷事件有逐年递增的趋势,城市重要道路每年都发生多起道路塌陷事故,直接影响城市道路交通的安全出行,甚至对人民的生活及生命财产造成威胁。因此,北京市加强了对城市道路的检测和监测工作,运用科学探测技术,对城市道路下方土层中可能出现的空洞、松散区等地下病害,进行提前发现、预防和处理。

由于城市道路车辆通行率很高、使用连续性要求高,在检测出存在问题的道路进行断路施工可能会给城市交通造成很大的困难和影响,因此,能否采取不断路施工的施工措施,保证白天高峰时间道路的通行效率,是对道路地下病害治理施工提出的一项要求。

1 工程概况

某市市政工程管理处在市政道路雷达检测项目中,发现某区工体北路长虹桥西约725m~730m处北侧道路段及某区京开辅路玉泉营桥南约140m~150m处有异常,因此进行了钻孔勘察验证,发现上述两个地段的地基土出现了松散现象。经过分析,在工体北路长虹桥西有6m×3m的范围,在京开辅路玉泉营桥南有8m×5m的范围需要处理。

2 地基土概述

2.1 土质情况

根据对上述两个地段的钻孔勘察验证记录,该两个地段4.0m深度范围内的地基土土质情况如下:

(1)工体北路长虹桥西地基土土质

第1层:沥青路面,杂色,稍湿,稍密,含碎石,层厚0.1m。

第2层:碎石素填土,杂色,稍湿,稍密,碎石最大粒径12cm,一般粒径为3~5cm,粉煤灰充填,含量约为25%,层厚0.5m。

第3层:砂质粉土,褐黄色,稍湿,中密~密实,含氧化铁、云母,本层在4.0m勘探深度范围内未钻穿。

根据钻探情况,未见空洞,除第2层外地基土均匀稳定,第2层碎石填土密实程度为稍密,钻进过程中出现塌孔现象严重,土质相对疏松。

(2)京开辅路玉泉营桥南地基土土质

第1层:沥青路面,杂色,稍湿,密实,含碎石,层厚0.1m。

第2层:碎石填土,杂色,稍湿,密实,碎石最大粒径5cm,一般粒径2~3cm,粉煤灰充填,含量约25%,层厚0.5m。

第3层:杂填土,杂色,稍湿,中密,含砂质粉土及碎石,层厚0.5m

第4层:粘质粉土素填土,局部夹粉质粘土,黄褐色,湿,中密,含少量碎石,本层层厚0.5~0.6m。

第5层:粘质粉土素填土,局部夹有粉质黏土,黄褐色,湿,稍密,含少量碎石。本层在4.0m勘探深度范围内未钻穿。

根据钻探情况,未见空洞,第5层以上地基土均匀稳定,第五层地基土为稍密,土质相对疏松。

2.2 地下水影响

以上两个地段地基土4.0m深度范围内未见水,本工程不考虑地下水影响。

3 施工方案选择

为了防止上述两个地段出现路面塌陷事故,保证道路地基土体稳定,考虑到本工程需要尽量不断路施工、控制施工时间、保证白天高峰时间道路的通行率等特殊要求,结合本工程的加固范围和地基土情况,综合分析后,拟采用高压控制压密注浆技术对地基土体进行加固。

高压控制压密注浆技术是采用钻冲法按照设计孔位和深度进行注浆孔施工,然后利用特制的高压泵采用不同压力将不同稠度的固结浆液注入到预定土层,注浆过程中浆液不进入土体的孔隙,而形成一个各向同性的整体,能够产生可控制的位移量以置换并挤密周围松散或软弱土层,或有控制地上抬发生沉降的构筑物,达到土体固结、增强承载力、控制沉降、抗渗等目的。

4 施工情况

4.1 地下管线保护

施工前应提前查明场区的地下管线情况。施工场区的地下管线较多,准确掌握场区管线情况后方可进行施工;施工设计注浆孔位置距离管线安全距离至少1.00m;施工过程中安排专人对管线进行现场巡查,观察周围地面变化情况,控制注浆压力,确保管线安全。

4.2 施工工作量及总体部署

根据施工组织方案,本工程在工体北路长虹桥西约725~730m路段6m×3m的处理范围内,松散区深度范围为0.5~1.0m,布置注浆孔两个,注浆孔深度设计为2.0m,孔距为2.5m;京开辅路玉泉营桥南140m~150m路段8m×5m的处理范围内,松散区深度范围为1.6~3.5m,布置注浆孔两个,注浆孔深度设计为4.0m,孔距为3.0m。

依据现场地下管线的情况,现场测量人员测放注浆孔孔位,采用车载注浆系统,振冲钻机成孔,现场配备发电机组和临时水箱等辅助设施。

注浆前观测记录施工场地地面标高;施工过程中安排专人注意观察周围地面变化情况、周围管沟变化情况,防止注浆过量或渗入周围管沟;注浆施工完成后复测施工场地地面标高。

4.3 施工参数

(1)注浆压力:0.3MPa~0.8Mpa;

(2)注浆泵流量:10L~20L/min;

(3)液浆配比:水:水泥=0.7~0.8:1(重量比);

(4)孔深2.0m、4.0m;

(5)水泥标号:P.O42.5普通硅酸盐水泥。

4.4 工艺流程

图1 施工工艺流程图

4.5 路面隆起监测记录

注浆前选择代表点位观测记录施工场地地面标高,注浆后复测施工场地地面标高,进行对比。根据本工程的监测记录(见表1、表2),表明本工程场区路面无隆起现象发生。

5 质量检验

本工程施工完成后经某市市政工程管理处采用地质雷达复测,结果表明上述两个疏松路段的加固处理效果良好。

5.1 工体北路长虹桥西异常区注浆加固处理复测报告

对某区工体北路长虹桥西北侧道路约725~730m处雷达检测异常区,经对该路段进行了注浆处理后,现采用地质雷达对该路段注浆处理之后的质量进行探测检验,以确定注浆效果。

雷达复测工作于夜晚进行,共取得三条雷达数据剖面。

对比路基土层注浆处理前、后雷达探测剖面图,可见数据剖面有明显的改变,即路基结构层下方有明显的回波。数据剖面中强能量的回波由凝固后的水泥浆反射产生。由此可见,路基结构层下方土层中疏松的区域已经为水泥浆所充填,整体注浆效果良好,排除了隐患,达到预期的目的。图2为该段缺陷处理前后雷达探测剖面图。

5.2 京开辅路玉泉营桥南异常区注浆加固处理复测报告

对某区京开辅路玉泉营桥南约140~150m 处雷达检测异常区,经对该路段进行了注浆处理后,现采用地质雷达对该路段注浆处理之后的质量进行探测检验,以确定注浆效果。

雷达复测工作夜晚进行,共取得三条雷达数据剖面。

对比路基土层注浆处理前、后雷达探测剖面图,可见数据剖面有明显的改变,即地下土层的状况已经产生了明显的变化,复测数据剖面中强能量的回波由凝固后的水泥浆反射产生。由此可见,路基土层中疏松的区域已经为水泥浆所充填,整体注浆效果良好,排除了隐患,达到预期的目的。图3为该段缺陷处理前后雷达探测剖面图。

图2 体北异常区注浆前、后雷达数据剖面图

图3 京开异常区注浆前、后雷达数据剖面图

6 结论

将压密注浆技术应用于某市市政道路异常区处理已经在多个工程中实施,本文仅以上述工程为例,对压密注浆技术在处理城市道路地下病害特别是松散区的应用进行了介绍。

通过多个工程应用表明,该技术对处理城市道路异常特别是松散区的的处理效果是很好的,而且能满足市政管理处对施工提出的不断路施工、保证白天高峰时间道路通行效率的要求,且存在施工规模小、施工时间短、施工费用低、处理效果明显等特点。

参考文献:

[1]林宗元等.《岩土工程治理手册》[M].北京:中国建筑工业出版社.

[2]《工程地质手册》(第四版).北京:中国建筑工业出版社.

[3]中华人民共和国行业标准.《建筑地基处理技术规范》[S].北京:中国建筑工业出版社.

作者简介:

叶怡(1980-),男,汉族,大学本科学历,工程师,主要从事水文地质与工程地质、岩土工程等方面的工作。

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