小导管注浆锚固技术在道路纵向开裂病害处治中的应用

第７期　北　方　交　通　・９・　小导管注浆锚固技术在道路　纵向开裂病害处治中的应用　谢宗运　（广西交通投资集团有限公司，南宁５３００１２）　摘要：在对南宁至友谊关高速公路典型工点侧向变形、纵向开裂病害检测与形成机制分析的基础上，借鉴岩　土锚固技术原理，提出小导管注浆锚固综合处治技术，总结了设计方法、施工与质量控制。实践证明，该工艺具有　高效、经济、可靠、对运营公路干扰小等优点，为处治道路纵向开裂病害提供新理念。　关键词：高速公路；纵向开裂；小导管注浆；锚固技术　中图分类号：Ｕ４１８．６　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７３—６０５２（２０１１）０７—０００９—０３　南宁至友谊关高速公路，路基宽２４．０ｍ，双向四　系残坡积土。病害主要有路面裂缝、错台、沉陷、车　车道沥青混凝土路面结构，于２００５年底建成营运。　辙等，其中纵向开裂病害比较突出，纵向开裂大多出　路面结构为上面层４ｃｍ　ＡＫ一１３Ａ抗滑细粒式沥青　现在填方、填挖交界路段，裂缝最长可达３０ｍ，宽　混凝土，中面层５ｅｍ　ＡＣ一２０中粒式沥青混凝土，下　１０ｍｍ，在挖方地段（Ｋ１９３＋０００～Ｋ１９３＋１５０）出现　面层６ｃｍ　ＡＣ一２５粗粒式沥青混凝土；上基层２０ｅｍ　路缘砌石开裂侧倾，开裂宽度最大可达４０ｍｍ，严重　水泥稳定碎石（４ＭＰａ），下基层２０ｅｍ水泥稳定碎石　影响行车舒适度和安全，路面裂缝统计见表１。　（３ＭＰａ），底基层１８ｃｍ水泥稳定碎石（２．５ＭＰａ）。由　表１　路面裂缝统计一览表　于沿线不良土质如三高土分布较广，尤其是宁明盆　地膨胀土连绵分布，运营后路基不均匀沉降问题突　出，导致路面纵向开裂、错台等病害。　随着运营时间增长，主要病害如路面沉陷、松散　老化、车辙、裂缝、坑槽等在不断发展，其中纵向开裂　问题比较突出。　１　纵向开裂病害概况　Ｋ１９２＋８００一Ｋ１９３－Ｉ－４１０段上行线工点位于宁　２　病害形成机制分析评价　明盆地垄岗地貌。２００９年秋冬后发展较快，裂缝　２．１　路基变形与不均匀沉降　５ｍｍ一２ｃｍ居多。裂缝主要出现在行车道、轮迹处，　主要分布于填方路段，填土层动力触探试验，击　呈纵向连绵贯通分布，其活跃在秋、冬季节，影响行　数为３～１７．４击不等，说明压实度极不均匀，部分填　车的舒适，管养部门先后对裂缝进行了表面处治，主　土压实系数ｈｅ＝８０．Ｏ％，密实度不符合规范要求，　要采取贴缝带灌浆封闭处理。现场踏勘发现，处理　处于欠密实状态。上部荷载作用，引起路面开裂、沉　后２～３个月，在原裂缝附近，继续衍生有与之基本　陷，且在秋冬季节较活跃，表明荷载作用和路基的土　平行的纵向裂缝，裂缝边缘啃边，伴有沉陷和唧浆现　质含水量对纵向裂缝发展影响较大。　象，局部错台。发展速度比较快，仅进行裂缝修补，　２．２　路基原生裂缝反射与水动力作用　不能根本解决纵向开裂病害问题。　开裂工点土质大多为高塑指和弱膨胀性土、秋　采取了地质钻探原位测试和取样试验等方法进　冬干旱季节施工，易产生干裂变形并不断向深部扩　行了检测，Ｋ１９２＋８００～Ｋ１９３＋０４０、Ｋ１９３＋１６０～　展。公路两侧或单侧临空，塑性变形失去约束向自　Ｋ１９３＋３００为填方路堤，填土高度１．０～１０．５ｍ，填　由临空面发展（横向），在施工阶段形成了较多的　料为第四系残坡积粘土；Ｋ１９３＋０４０～Ｋ１９３＋１６０、　宏、微观纵向裂缝。雨水入渗，一方面产生水动力作　Ｋ１９３＋３１０一Ｋ１９３＋４１０段属挖方路基，地基为第四　用，另一方面，水楔作用，导致裂缝周边一定范围内　・ＩＯ。　第７期　谢宗运：小导管注浆锚固技术在道路纵向开裂病害处治中的应用　・１　１・　热轧无缝钢管制作，沿管壁用台钻呈梅花型钻　６～８ｍｍ　４ｑＬ，焊接对中支架，为避免处于同一平面　上的钢管接头过多而受到剪力破坏，需按设计长度　对钢管形式进行分组，以保证每一施工面内纵向相　同断面的钢管接头数不大于５０％，相邻钢管问的接　要检测项目包括：钢管、水泥、添加剂原材料、灌浆体　抗压强度、小导管锚固力（抗拔试验）。　４．６路面化学灌浆　灌浆采取“围、挤、压”方法，先将灌浆区围住，　再在中间灌浆挤密，先灌注路肩后行车道，由外向　头断面不重叠。如钢管的出厂长度为６ｍ，则９ｍ的　内，质量检验主要项目：　注浆花管可采用３ｍ一６ｍ及６ｍ一３ｍ的方式拼装，　（１）试件强度，每个施工班组抽取。　１２ｍ的注浆花管可采用３ｍ一６ｍ一３ｍ及６ｍ～６ｍ的　（２）钻孔深度：设计值。　方式拼装。制作完成后由现场监理验收合格后，人　（３）平整度：２０ｍ拉线≤ｌＯｍｍ（明显车辙需要　工安放进经验收合格的孔内。　进行沥青混凝土表处情况除外）。　４．４　注浆　（４）注水试验：１０ｍｉｎ水位不下降，复灌试验每　注浆是整个中导管施工过程中的重点，若注浆　分钟进浆量不大于５Ｌ。　液不能充分填满土体中的空隙或不能完全包裹注浆　５　结语　花管，则边坡中导管的加固效果及其使用寿命将会　（１）应用上述技术措施处治后，恢复了路面平　受到很大影响。采用二次注浆。当小导管安放人孔　整度，经过近一年运营，未出现纵向开裂、下沉等病　后进行第一次注浆，浆液通过注浆管从孔底自下而　害。　上反向压浆，将孔底残留的碎渣压出孔外，当孔口流　（２）针对南宁至友谊关高速公路存在路堤纵向　出浆液１０～１５ｓ后，可停止注浆。第一次注浆完成　开裂突出病害，通过检测与分析其形成机制，采用小　后，立即进行封孔处理。第一次注浆完成２～３ｈ后，　导管注浆锚固综合整治，达到了安全可靠目的。实　进补灌浆，注浆压力为１．５～１．８ＭＰａ。注浆过程中　践证明，与路基灌浆、土工织物、反压护道等技术相　应注意观察注浆泵和孔口压力值的变化及注浆量的　比，具有工艺简单、投资少、对交通干扰小、不需要增　变化，注浆过程中采用注浆压力控制和注浆量控制，　加征地等优点。　当注浆压力在１．５～２．０ＭＰａ而注浆量很小时该孔　（３）小导管注浆锚固综合处治公路纵向开裂在　注浆即可结束，注浆时派专人观察边坡和路面有无　理论和实践上，均具可行性，可为此类病害处治探出　溢浆、隆起情况，及时调整注浆压力和措施，保证边　一种新的加固模式和思路，具有良好的应用和发展　坡、路面稳定安全。　前景。　４．５养生与检测　参考文献　为避免载重车辆的动荷载对水泥浆液的终凝及　［１］沙庆林．高速公路沥青路面早期破坏现象及预防［Ｍ］．北京：人　水泥结石体的强度造成影响，在注浆完成后，应依据　民交通出版社，２００１．　现场取样的试验结果，当浆液结石体３ｄ浸水无侧限　［２］杨航宇．公路边坡防护与治理［Ｍ］．北京：人民交通出版社，　２００２．　抗压强度已达到高速公路路用水泥稳定土底基层的　［３］唐杰军，张玉中．高路堤沥青路面纵向裂缝的类型及成因分析　抗压强度标准时，对小导管外露部分进行混凝土封　ｆ　Ｊ］．中外公路．２００７（４）．　堵防锈、修复坡面及沿线设施后，方可开放交通。主　Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｎｃｈｏｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　Ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　Ｓｍａｌｌ　Ｄｕｃｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｐａｖｅｍｅｎｔ　Ｄｉｓｅａｓｅ　ｏｆ　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｃｒａｃｋｓ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｉｓｅａｓｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｌａｔｅｒａｌ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｃｒａｃｋｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｒｏａｄ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｎａｎｎｉｎｇ　ｔｏ　Ｈｕｕ　Ｎｇｈｉ　Ｑｕａｎ　ｈｉｇｈｗａｙ，ｕｓｅ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ａｎｃｈｏｒａｇｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｒｏｃｋ—ｅａｒｔｈ　ｆｏｒ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，ｔｈｉｓ　ａｒｔｉ．　ｃｌｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｓｍａｌｌ　ｄｕｃｔ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｈ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏ１．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ，ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｅｃｏｎ０ｍｙ。　ｒｅｌｉａｂｌｅ，ａｎｄ　ｓｍａｌｌ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｔｏ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ａ　ｎｅｗ　ｃｏｎｃｅｐｔｓ　ｔｏ　ｃｕｒｅ　ｄｉｓｅａｓｅｓ　０ｆ　ｖｅｒｔｉｃａ１　ｃｒａｃｋｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｈｉｇｈｗａｙ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｃｒａｃｋｓ；Ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｓｍａｌｌ　ｄｕｃｔ；Ａｎｃｈｏｒ　ｔｅｅｈｎ０１ｏｇＹ