高速公路某段路基发生沉陷，路面开裂。分析病害产生的原因为：该路段座落在灰岩地区，为灰岩风化形成的红粘土，路基土厚度为6m，该土有遇水膨胀、失水收缩的特点，特别是在动荷载作用下，在土中反复产生的拉压应力，会破坏土的结构，使其强度(特别是抗剪强度)降低，产生沉降。另外，由于该路段填土厚度较大，致使侧向约束能力差，土体在抗剪强度降低时，土体比较软，在路面动荷载作用下，产生土体颗粒侧向移动，最终表现为路基侧移，这样更加剧了路面沉降，造成路面开裂。

 

　　2路基加固处理方案

 

　　经综合分析论证，决定采用静压注浆技术进行处理。横向裂缝部分处理以压密注浆为主，以解决路面垂直沉降问题。纵向裂缝部分采用与水平夹角为30°的斜孔，按油阀管式注浆，以解决路基土侧移问题。

 

　　袖阀管式注浆是在路基中按某一角度布置一定深度的钻孔，予灌套壳料，设置注浆外管，注浆外管将永久留在土体中，注浆外管每隔一定间距预留出浆口，在出浆口处加设截止阀，注浆时将带封堵装置的注浆内管置入注浆外管内，对需要注浆部分进行注浆。这样在土体中产生以钻孔为核心的桩体，且在桩体外围土体裂隙中形成抗剪能力强的树根网状浆脉复合体。

 

　　3加固机理及其特点

 

　　3．1加固机理

 

　　由于粘性土的孔隙小，且不连通，在软粘性土地层中进行静压灌浆实为劈裂灌浆，即浆液在压力作用下进入土层后，浆液周围土体的孔隙水压力急剧增高，当其大于地层的初始应力时，引起局部土体的剪切破坏，浆液沿着地层的结构面及小主应力作用面产生劈裂，使土体的可灌性增大。浆液沿结构面及小主应力面向外向上形成劈裂、延伸和扩散。在平面上，浆脉是树根状及网格状分布。在纵向由于分段灌注，形成上下连续的不规则的板状凝结体。在软粘性土中，浆液是靠劈裂效应将浆脉结构固结在土体中的，因此，土体的加固效果取决于浆脉的密度和凝结体的强度。随着复灌次数、灌浆量及压力的增加，主浆脉和分支浆脉的厚度将会增加，凝结体在土体中形成密度较大，并有一定刚度的骨架结构，与被浆脉分割、互相围封、相互约束的土体形成复合地基。浆液在劈裂、延伸及扩散过程中对周围土体产生挤密及充填作用，从而根本改变地基的物理力学性质及承受荷载的作用机制，提高土体的强度和减少变形，达到加固土体的目的。

 

　　另外，由于浆液的水化凝固与地基土排水固结变形不协调，致使泥凝结体与地基土之间界面的透水性远大于土体本身的透水性，形成纵横交错的排水通道，有利于由灌浆引起的超孔隙水压力消散及浆脉与土体的固结。因此，又进一步提高复合地基的强度，降低土的压缩变形。

 

　　3．2加固方案的特点

 

　　因该路基土主要为红粘土，局部含水量较高、土体软弱，因此，采用袖阀管式静压灌浆，使土体强度在多次注浆中得到提高，使土体与凝结体结合在一起，具有“加筋土”及“树根桩”的双重优点，增强整体抗滑能力。另外，因油阀管注浆中截止阀的单向性，可以多次地人为控制注浆量，减少注浆对土体的扰动破坏程度，使路面拾升控制在合理控制范围。

 

　　4施工工艺

 

　　4．1袖阀管注浆工艺流程

 

　　该工艺的流程图为

 

　　4．2钻孔布置

 

　　横向裂缝部位不贯通裂缝布置两垂直孔，超车道上有横缝时，在行车道打一斜孔，孔深垂直深度为2m。

 

　　纵向裂缝部位：布三排与水平夹角为30°的斜孔，孔距5m，梅花型布置。上排孔离裂缝水平距离2m，垂直深度为1．2m，长6m；中排孔离裂缝水平距离3．5m，垂直深度为2．0m，长7m；下排孔离裂缝水平距离5．0m，垂直深度为2．8m，长8m。

 

　　钻孔及注浆一定按序进行，即一序孔第一温注浆完成前不得钻二序孔，钻孔深度不得少于设计深度。

 

　　4．3注浆

 

　　注浆压力暂定0．2一0．4Mpa，根据上覆土层厚度及路面高程监测情况再行调整；浆液比重为1．6一1．8；使用水泥为425＃普硅水泥，添加适量减水剂每孔注浆按从下往上的顺序逐段进行：上排孔0．5m一段，中排孔0．7m一段，下排孔lm段。

 

　　5工程质量保证措施

 

　　在施工过程中，为了保证工程质量、提高管理水平，制定了详细的内部管理制度，包括质量管理制度、安全管理制度、财务管理制度、材料管理制度，生活管理制度等，各施工人员进行了详细、明确的分工，确保责任到人。树立“管理出质量、管理保安全、管理出效益”的思想。严格的管理保证了该工程的顺利完成。严格的质量控制是工程质量的重要保证，因此在施工前组建内部质量管理小组，由项目经理及技术负责共同管理，质检人员明确责任，明确分工，轮流值班，使施工中出现的问题及时发现及时解决，决不能将不合格产品带人下一个工序，以杜绝质量事故的发生。

 

　　6结语

 

　　本工程完工后提高了路基土的承载力，减小了压缩模量，增加了土体抗剪强度，增强了路基土体的整体性，使路基土体的变形减少，增强了路基抗侧滑能力。因此，采用袖阀管式“静压”注浆处理方案，对该路段的病害治理是行之有效的。