王家进

摘要 路基质量病害影响道路使用性能，注浆加固技术可有效提高路基结构稳定性。文章介绍了注浆加固技术的原理、注浆材料的要求和主要的注浆工艺，分析了各种注浆工艺的适用条件、机理和效果，并针对注浆压力、注浆量、注浆半径等注浆施工参数的确定和控制，以及施工过程中可能出现的问题、解决措施和环保措施进行探讨。注浆加固技术是一种常用且有效的路基加固方法，但在实际施工中需根据具体情况合理设计和施工，全面监控和评价注浆效果，以保证施工质量，旨在为实际工程提供技术参考。

关键词 公路工程；路基注浆；加固技术；施工要点

中图分类号 U416.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）16-0102-03

0 引言

公路工程建设是地区经济发展的重要推动力，但也面临路基质量病害的严峻挑战。路基沉降、开裂、塌陷等现象会降低道路使用性能，缩短使用寿命。为解决这一问题，注浆加固技术被广泛应用于路基加固处理中。注浆加固技术是通过向路基内注入水泥浆或其他材料，填充路基内部的空隙和裂缝，增加路基的密实度和抗压强度，从而提高路基稳定性，改善道路整体承载性能。该文将从以下几个方面对注浆加固技术进行分析：①注浆加固技术的原理和分类；②注浆加固技术的材料选择和配比要求；③注浆加固技术的施工工艺和技术要点；④注浆加固技术的效果评价和环保措施。通过对注浆加固技术的深入探讨，为公路工程设计和施工提供科学合理的技术参考。

1 路基注浆加固技术原理

路基注浆加固技术的原理是利用高压装置将注浆介质（如水泥浆、化学浆等）注入路基土体中，通过置换、渗透、压密、劈裂等作用，提高地基强度和刚度，减少或消除路基沉降变形。该技术适用于各种类型的路基土体，尤其是对于含水量较高、强度较低、易发生沉降和破坏的软弱土层，加固效果显著。路基沉降是公路工程建设的常见问题，其主要成因包括：路基填料的压实度不足、管线施工造成的地基扰动、地下水位变化引起的土体变形等[1]。如果不及时采取有效的加固措施，路基沉降会导致路面开裂、破损、不平整等问题，影响公路的安全性和舒适性。路基注浆加固技术可在不影响公路正常通行的情况下实现路基局部或整体加固，有效控制路基沉降变形，提高公路工程使用寿命及路用性能。

2 路基加固注浆材料要求

路基加固注浆材料的选择需综合考虑路基土体的性质、注浆方式、注浆效果、工程成本等因素。一般来说，路基加固注浆材料应具备以下要求[2]。

（1）水泥浆。工程实践中常用的水泥浆由水泥、水按一定比例拌和而成，具有良好的渗透性、黏结性、自硬性，与土体形成均匀固结体，可提高地基承载力和抗变形能力。水泥浆配比根据土体的渗透系数、注浆压力、注浆时间等因素确定，水灰比为0.4～0.6∶1。水泥浆强度不低于10 MPa。

（2）路基加固处理可提高地基力學性能，确保其能承受交通荷载。为评价加固效果需通过试验检测方法，如无侧限抗压强度试验。分析试验检测结果时综合考虑各种影响因素，包括注浆量、养护时间等，保证结论准确客观。

（3）试验检测时需仔细检查评估注浆材料和注浆效果，检测指标主要包括流动度、凝结时间、泌水率、自由膨胀率、抗压强度、抗折强度等，根据检测结果评估注浆质量，优化注浆加固方案。

3 路基加固主要注浆工艺

3.1 充填注浆

浆液通过钻孔或管道注入孔洞，与周围土体结合，增加路基密实度。浆液种类有多种，如水泥浆、混凝土、水泥与黏土混合浆液等，根据孔洞大小、深度、形状选择合适的浆液。充填注浆可填补路基内部空隙，阻止水分渗入路基，提高路基耐久性。

3.2 渗透注浆

渗透注浆可改善路基内部不良地质，通过向路基中的碎石层、砂砾层等空隙注入能固化的浆体材料，如普通水泥+粉煤灰，使浆体材料与土颗粒胶结，从而提高路基的强度、抗渗性能[3]。其机理是利用加压方式将浆体材料从注浆孔向外扩散，沿着地层的孔隙渗透，最终形成均匀分布的浆体结合体，具体见图1（a）。

3.3 劈裂注浆

劈裂注浆适用于各种地质条件，能有效改善路基的承载能力。其机理是利用高压将浆体材料注入路基土体中，使土体产生剪切裂缝，浆体材料沿着裂缝劈入土体，形成脉状或片状固结体，与土体相互结合，构成强度高、防渗性好的复合地基。其效果受浆体材料的性能、注浆压力、注浆量、注浆位置等因素的影响，因此需根据实际情况合理设计和施工，具体见图1（b）。

3.4 压密注浆

地基土体中注入浓稠浆体材料，如水泥浆，浆体材料对土体产生挤压作用，增加土体密度，从而提高地基承载力。压密注浆的机理是利用高压将浆体材料从注浆孔向四周扩散，形成球形或椭球形浆泡，浆的扩张挤压周围土体，促使土体发生塑性变形或劈裂，具体见图1（c）。

3.5 旋喷注浆

将带有特殊喷嘴的注浆管钻入土层中，以20～40 MPa的压力将水泥浆或其他浆体材料从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，浆料与土粒混合形成圆柱状复合地基，可有效增强地基承载性能，适用于多种软弱或不均匀土层。

3.6 袖阀管注浆

地层中设置袖阀管，袖阀管内放入带有阻塞器的注浆管，进行高压注浆，可实现分层分段注浆，即按照预定深度、长度进行分层注浆，浆液和土体混合固结，以提高地基强度。该方法可使用多种浆液种类，如水泥浆、化学浆液、水泥粉土浆等，根据地层的特点、施工需要合理选择，但该方法流程复杂，需合理控制注浆参数，以确保加固效果[4]。

3.7 帷幕注浆

地基土层裂隙中灌入浆液，形成一定尺寸的墙体，以阻断地下水渗透，提高地基稳定性。需科学布置注浆孔，根据地质条件和工程要求确定墙体尺寸。注浆效果通过渗透情况、压水试验评价，该方法适用于各种裂隙发育的土层，如砂土、粉土、黄土等。

4 路基加固注浆施工技术要点

4.1 注浆施工工艺流程

合理的注浆施工工艺流程可保证注浆效果，避免注浆过程中可能出现的问题，提高施工效率。注浆施工工艺流程的主要内容如图2所示。

（1）清理场地。清理场地是指在注浆施工前，对施工区域进行清扫整理，去除杂物、垃圾、障碍物等，保持场地的整洁和安全，以便进行钻孔、布管、注浆等操作，防止污染环境。

（2）布置注浆孔。根据设计方案和地质条件，确定注浆孔的位置、深度、孔距、孔径等参数，做好标记定位，以保证注浆范围和效果，合理利用材料和设备，避免重复或漏洞。

（3）布置设备。按照施工设计方案和施工规范，选择合适的钻机、注浆机、配料机、管道、仪器等设备，做好设备安装、调试、连接，保证设备的正常运行，从而保证施工质量和效率，减少施工事故。

（4）现场钻孔。根据布置好的注浆孔位进行钻孔操作，钻孔过程中注意稳定孔壁，清理孔洞，形成合適的注浆通道，保证注浆介质能够顺利进入土体。

（5）配制浆液。选择合适的水泥、水、外加剂等原材料，按照一定配比和流动度，用配料机将其拌和成注浆介质（如水泥浆、化学浆等），保证注浆介质的物理、力学性能，确保满足注浆要求。

（6）实施注浆。用高压装置将配制好的注浆介质从管口压入钻孔内，控制好注浆量、速度和时间，直到达到设计要求的注浆量和压力，使注浆介质能够与土体发生充分的反应，提高地基强度和刚度，减少路基沉降变形。

4.2 注浆施工技术要点

注浆施工技术要点是指在注浆施工过程中需注意的一些关键细节问题，以保证注浆效果，减少注浆过程中可能出现的问题，提高施工效率及经济性。注浆施工技术要点主要包括以下几方面[5-6]：

（1）注浆压力。注浆压力是指在注浆过程中，注浆介质在管道内的压力，关乎注浆介质性能以及注浆效果。注浆压力应根据土体的渗透系数、孔距、孔径、孔深等因素确定，需控制在0.5～2.0 MPa之间。注浆压力过高或过低可能导致窜浆、冒浆、裂缝扩大、土体破坏等不良后果。

（2）注浆量。注浆量是指在注浆过程中，每个钻孔内注入的注浆介质的体积或重量，其直接影响土体的密实度、强度和刚度，以及路基的沉降变形。注浆量应根据土体的空隙率、孔距、孔径、孔深等因素确定，一般应控制在0.5～1.5倍的理论计算值之间。注浆量过多或过少都会造成不利的后果，如溢浆、回流、渗漏、不均匀、不稳定等。

（3）注浆半径。注浆半径直接影响着地基的整体强度和刚度，以及路基的平整度。注浆半径应根据土体的渗透系数、孔距、孔径、孔深、注浆压力等因素确定，一般应控制在0.5～1.0 m之间。注浆半径过大或过小都会造成串浆、空洞、裂缝、不连续等施工质量问题。

（4）加强施工准备。加强施工准备是指在注浆施工前，应对施工区域进行充分勘察和分析，确定合理的设计方案和施工规范，选择合适的材料和设备，进行质量检验。

（5）注浆时按照设计方案和施工规范进行操作，控制好注浆量、速度和时间，防止窜浆、冒浆、抬动等现象发生。根据土体的反应和变化，及时调整注浆压力和量，使注浆介质能够均匀地渗透到土体中。注意环保安全问题，避免污染环境。

（6）配合比。根据土体的渗透系数、孔距、孔径、孔深、注浆压力等因素确定，水灰比0.4～1.0之间。

（7）为监控注浆过程，及时发现和处理可能出现的问题，评价和验证注浆效果，需记录注浆压力。

（8）路基加固注浆施工中可能出现串浆、溢浆等现象，导致浆体材料损耗，质量下降，甚至引发安全事故，因此，必须采取有效处治措施，发现串浆时需适当增加相邻注浆孔之间的时间间隔；发现溢浆时使用速凝材料封住钻孔口，适当降低注浆压力。

（9）为保证注浆效果，提高加固质量，施工过程中需全面加强施工监测，根据实际情况调整注浆方案。及时了解土体的反应和变化，发现和解决施工中可能出现的问题，验证注浆效果。基于土体渗透系数、孔距、孔径、孔深等因素确定合理的注浆参数，如配合比、注浆压力、注浆量等，以适应不同的土体条件。

5 环保措施

为保护环境及人员的健康安全，注浆施工过程中需采取以下环保措施[7-10]。

5.1 文明施工

注浆施工过程中遵守施工规范和管理制度，规范施工行为，保持用料、设备的整齐分类，避免造成不必要的噪音、粉尘、废水、废渣等污染源，减少施工对环境和人员的干扰。

5.2 环境卫生管理

施工现场内外需进行定期清扫整理，保持场地和周边的整洁卫生，及时收集处理垃圾、杂物、废水、废渣等污染物，防止其外溢渗漏，保护环境和人员的健康和安全，防止污染物对土壤、水源、空气等造成破坏。

5.3 环保施工计划

基于施工区域的地质条件、气候条件、交通条件等因素，制定合理的注浆方案、施工流程，考虑可能产生的环境影响和污染物，采取相应的预防控制措施，优化注浆效果，降低注浆对环境和人员的风险。

6 结论

综上所述，注浆技术是常用路基加固方法，该文对公路工程路基注浆加固技术进行了分析，得出以下结论：

（1）注浆压力影响注浆介质的流动性、渗透性以及注浆效果，需根据土体的渗透系数等因素确定，一般控制在0.5～2.0 MPa之间。

（2）注浆量关系到土体的密实度、强度以及路基的沉降变形，需根据土体的空隙率等因素确定，一般控制在0.5～1.5倍的理论计算值之间。

（3）注浆半径根据土体的渗透系数等因素确定，一般控制在0.5～1.0 m之间。

（4）需定期或随机检查施工区域，根据实际情况调整注浆方案，及时了解土体变化，发现和解决施工中可能出现的问题，评价验证注浆效果。

参考文献

[1]米雪青. 路基工程施工中压密注浆的应用[J]. 交通世界， 2018（24）： 26-27.

[2]胡传家， 戚承志， 景彦楠. 布袋注浆桩在临近既有线路基工程中运用及其承载力计算的思考[J]. 中国建材科技， 2018（3）： 73-74.

[3]严红， 王永斌. 双粒径填石路基空隙注浆加固结构特征分析[J]. 路基工程， 2022（4）： 102-106.

[4]刘延敏. 注浆加固技术在公路路基加固中的研究与应用[J]. 交通世界， 2022（21）： 159-161.

[5]吴剑芳. 高聚合物注浆技术在路基加固中的应用[J]. 中国住宅设施， 2021（12）： 127-128.

[6]赵勇. 岩溶路基施工注浆加固处理技术[J]. 工程建设与设计， 2021（21）： 186-188.

[7]邓少梅. 高速公路路基沉降注浆加固处理技术[J]. 交通世界， 2020（34）： 70-71.

[8]陈世昌. 注浆施工技术在路基加固和防渗工程中的应用[J]. 交通世界， 2020（34）： 33-34.

[9]高超. 岩溶路基注浆加固处理施工技术分析[J]. 运输经理世界， 2020（11）： 103-104.

[10]姚朝渊. 公路路基施工中的注浆加固施工技术规范研究[J]. 黑龙江交通科技， 2020（5）： 77+79.