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隧道出口初期支护喷射混凝土开裂原因分析及加固方法

时间：2023-02-27 07:26:56 其他范文收藏本文下载本文

隧道出口初期支护喷射混凝土开裂原因分析及加固方法（共9篇）由网友“随便起个名”投稿提供，下面是小编给大家带来的隧道出口初期支护喷射混凝土开裂原因分析及加固方法，以供大家参考，我们一起来看看吧!

篇1：隧道出口初期支护喷射混凝土开裂原因分析及加固方法

隧道出口初期支护喷射混凝土开裂原因分析及加固方法

结合工程实例,分析了隧道出口施工初期支护开裂的'原因,论述了防止隧道初期支护喷射混凝土开裂、掉块、坍塌的技术措施.

作者：李发双 LI Fa-shuang 作者单位：中铁二局绵遂高速公路有限公司,四川,遂宁,629000 刊名：建材技术与应用英文刊名：RESEARCH & APPLICATION OF BUILDING MATERIALS 年，卷(期)： “”(5) 分类号：U455.7 关键词：隧道初期支护喷射混凝土开裂加固

篇2：钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文

钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文

摘要：结合槎路隧道工程实例，介绍在隧道衬砌施工中喷射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺以及所具有的经济效益。

关键词：钢纤维；韧性；干喷；体积率

1 引言

钢纤维混凝土是由水泥、水、中粗砂、骨料、钢纤维及必要时掺入外加剂或掺和料按一定比例配制而成。钢纤维混凝土具有良好的综合力学性能，钢纤维的加入可提高混凝土的强度、韧性及抗裂性，使混凝土的特性由脆性向弹塑性过渡，是目前国内外比较先进的外掺料。钢纤维按材质分为普通碳素钢和不锈钢两种类型，一般多用普通碳素钢钢纤维。钢纤维混凝土自1963年进入实用化阶段以来，在高层建筑、公路路面和桥面机场等工程中得到广泛的应用，不仅提高了结构的使用寿命，而且节约了大量投资。但其在隧道衬砌方面的应用却不多。本文结合黎南复线槎路隧道的施工工艺，对钢纤维混凝土在隧道衬砌方面的应用进行研究介绍。

2 工程概况

黎南复线槎路隧道位于广西壮族自治区南宁市南郊区，隧道起讫里程为DK2+070～DK44-290，全长2 220m.该隧道属于浅埋暗挖隧道，大部分埋深在5～10m 左右，且要穿越超过400m 的公路及房屋建筑。地质为膨胀泥岩、粉砂质泥岩，圆砾土及煤层等；地下水丰富，开挖过程中涌水量较大，且具有溶出型侵蚀性和腐蚀性，施工难度较大。根据工程地质情况及相关要求，在施工时，全隧采用“新奥法”施工工艺，暗洞段采用复合衬砌和复合加强衬砌两种方法。在穿越公路、楼房等建筑物段采用复合加强衬砌，即在初期支护中喷射钢纤维混凝土。

3 喷射钢纤维混凝土

3.1 对钢纤维的基本要求

为了达到最佳施工质量及相关要求，在进行喷射钢纤维混凝土施工时，对钢纤维的几何参数及体积率都有具体的要求。

3.1.1 钢纤维的几何参数

钢纤维混凝土的增强效果与钢纤维的长度、直径、长径比有关。钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长施工困难，影响拌和质量，直径过细在拌和时易弯折，过粗则在同体积率时，其增强效果差。试验表明，钢纤维长度在15～ 60mm、直径或等效直径在0.3～1.2mm、长径比在30～100的范围内选用，其增强效果和施工性能可满足要求。不同的钢纤维混凝土结构中选用的钢纤维不同。

3.1.2 钢纤维的体积率选用范围

钢纤维混凝土中钢纤维的体积率过小，其增强作用较差，国内外一般以0.5%为最小体积率。钢纤维体积率超过2 时，拌和物的和易性变差，施工困难，质量难以保证。确定钢纤维掺入量时根据钢纤维的性能、混凝土结构对增强效果的要求及经济合理的原则选定。结构对增强要求低时可选用低值，结构对增强要求较高时可选用高值。

3.2 配合比设计及要求

槎路隧道因喷射钢纤维混凝土地段相对分散，同时受机具设备和开挖方法的限制，在施工时均采用干喷法施工。在此就干喷法施工的主要问题进行论述。

3.2.1 配合比设计槎路隧道初期支护混凝土设计强度为C20混凝土，其理论配合比为：42.5MPa普通硅酸盐水泥，400kg；中粗砂（河道中），835kg；粗骨料（河卵石）5～ 15mm，835kg；耐腐蚀剂，32kg；钢纤维，80kg.

3.2.2 有关要求

（1）钢纤维参数及掺量：根据采用的喷射机型号，本隧道选用钢纤维类型为ZH一06凸痕型，长度为20mm，等效直径0.4mm，长径比为50，钢纤维体积率为1% ，约每立方混凝土8Okg.

（2）水泥：钢纤维混凝土中常用强度等级为42.5MPa或52.5MPa的普通硅酸盐水泥，钢纤维混凝土中水泥用量较大，一般为36O～450kg/m.

（3）细骨料：采用硬质、洁净的中砂为宜，细度模数Mk =2.5～3.3.据经验，天然含水率在5%～7%为宜。

（4）粗骨料：天然河卵石或质地坚硬的人工碎石均可，平均粒径在5-15mm 为宜。

（5）水：只要不含影响水泥正常凝结硬化及对纤维和基体有腐蚀作用（pH< 4的酸性水和含硫量（按SO3计）超过水量的1% ）的有害物质的水均可。

（6）外加剂：槎路隧道整体处于膨胀泥岩和粉砂质泥岩中，泥岩中的水具有侵蚀性和腐蚀性，需加6% ～8% 的耐腐蚀剂。隧道开挖中渗水较大时，为尽快提高混凝土的早期强度，一般按2 %～4%的掺量加入速凝剂。在渗水量不大时，为避免混凝土的后期强度损失过大，速凝剂尽可能少加或不加。

3.3 喷射钢纤维混凝土施工

3.3.1 工艺流程

3.3.2 关键技术

（1）混凝土拌制、存放和运输。钢纤维在拌和料中的分布均匀性，不仅与原材料和搅拌工艺有关，而且受搅拌机械和投料方法影响更大。试验表明：采用强制搅拌机比自落式搅拌机效果好。本隧道施工中因受机械设备影响而采用自落式搅拌机。投料时采用先投水泥、砂和碎石，在拌和过程中分散加入钢纤维的方法进行拌和，拌和时间不少于2min.

钢纤维混凝土施工时，喷锚料应尽量随拌随用，掺入速凝剂时存放时间不得超过20min，不掺入速凝剂时干混合料存放时间不超过2h，否则被视为废料，不可再行使用。在运输和存放过程中不得淋雨、流入水或混合杂物。

（2）喷射作业。混合料通过胶管长距离的高速输送，在喷头处已稍有分离，水在距受喷面lm 左右处加入，喷射应根据其当前标定的'给水速度调整水阀，按混凝土配合比设计确定的水灰比供水。喷射混凝土时，喷枪要垂直正对工作面，连续平稳地自下而上水平横向移动，喷头一圈压半圈的旋转喷射。

在施工时还应注意风压对喷射钢纤维混凝土的影响。在混合料输送时，采用适当的风压是钢纤维均匀分布、减少回弹损失的主要条件。风压太大钢纤维的分布就不均匀。试验表明，钢纤维混凝土喷射堆中心的钢纤维含量为喷堆周边的85.3% ，这种现象产生的主要原因是由于料流喷出后，分布在料束外缘的钢纤维在接近受喷面前被横向气流吹至周围（其中部分钢纤维落地，部分钢纤维滞留在喷堆周边），因此，降低风压则横向气流的压力和流速也会降低，这样不仅会减少钢纤维的回弹损失，也会改善钢纤维分布的不均匀性。一般混合料输送距离在100m以内时，喷射风压控制在0.15～0.2MPa为宜。

（3）养护。混凝土施工质量的好坏，受养护的影响相当明显。因此在混凝土喷射完毕后要及时洒水或喷水雾养护。避免因养护不及时而导致喷射钢纤维混凝土的质量不合格。

4 取得的经济效益

槎路隧道喷射钢纤维混凝土段总长605m，它的使用对降低工程成本、提高工程质量和加快施工进度起着积极的作用，并有良好的经济效益。体现在以下方面：

（1）减少混凝土的用量及开挖土石方量。喷射钢纤维}昆凝土取消了素喷混凝土中的预留沉降量（15cm），使隧道断面开挖土方量每米减少1.9m3，合计1 150m……二次衬砌混凝土减少了复合预留变形到位的数量（平均厚度7cm），节约了二次衬砌混凝土890m……采用喷射钢纤维混凝土进行支护补强，减少了素喷混凝土一半的厚度，因而降低了工程成本。

（2）钢材用量减少。喷射钢纤维混凝土可代替“新奥法”中传统的网喷支护，即可取消钢筋网片，减少了施工工序，加快了施工进度，本隧道共节约钢筋网片39.13t.

（3）干喷集料回弹率比素喷少。在干喷（水在喷头处加入）实施过程中，通过试验，素喷混凝土集料回弹率平均在25 左右，而干喷混凝土由于钢纤维的成网和联结作用，回弹率平均只有14％左右。

5 结束语

槎路隧道在复合加强衬砌段初期支护采用喷射钢纤维混凝土取得了良好效果。实践表明，钢纤维应用广泛，不仅在初期支护中应用，在二次衬砌中及其它的地下工程防护、公路路面、水利工程、房屋工程及局部受压构件等均可使用钢纤维混凝土增强，并能提高效益。

参考文献：

[1]高丹盈，赵军，朱海堂、钢纤维混凝土设计与应用[M].北京：中国建筑工业出版社，、54～56

[2]孙成访。谷倩，蒋丽娜。钢纤维混凝土承台主要参量对承载力的影响EJ].广西工学院学报，，14（1）：23～27

[3]曾云川。喷射钢纤维混凝土在小团山隧道的应用[J].云南交通科技，2003，19（2）：36~38

[4]赵国藩，仲伟秋。高性能材料在结构工程中发展与应用[J].大连理工大学学报，2003，43（3）：257～261

[5]付卫新。模筑钢纤维混凝土在磨沟岭隧道中的应用[J].隧道建设，2003，23（2）：39~51

篇3：铁路隧道工程喷射混凝土设计方法探讨论文

铁路隧道工程喷射混凝土设计方法探讨论文

摘要：在铁路隧道施工过程中，材料质量直接影响隧道施工质量，为了提高隧道的支护性能，提高稳定性与安全性，在施工过程中一般采用喷射混凝土材料。本文对喷射混凝土材料的原材料以及原料的配合比进行分析，旨在提高喷射混凝土的性能，提高隧道工程的稳定性与牢固性。

关键词：铁路隧道工程；喷射混凝土；配比

喷射混凝土是利用压缩空气或其它动力，将各种原材料按照一定的比例配置而成的混凝土混合物沿管路输送至喷头处，再以较高速度喷射于受喷面，借助水泥、骨料等各种原材料之间的连续撞击以及压实过程而形成的一种混凝土材料。在传统的混凝土工程施工过程中，材料的配置、运输、浇筑振捣等是分开的，每个步骤之间的衔接都十分关键，对混凝土材料的质量有很大影响，而喷射混凝土将混凝土的制备运输和应用过程都融合为一体，使得整个混凝土制备过程更加便捷，提高了混凝土制备效率，减少各个环节之间的衔接不当问题，提高了混凝土凝结质量。在对到工程施工过程中，由于喷射混凝土施工简便，其应用十分广泛。

1喷射混凝土配制

对喷射混凝土的配合比进行设计包括两个部分，一个是常规配合比设计，一个是喷射混凝土现场试喷之后对比例进行调整，前一个环节主要是根据工程项目的施工要求对喷射混凝土进行配置，按照常规的配置方法对各种原材料进行准备，后一个环节则是以基准配比为基础，在现场试喷调整、验证之后再确定理论配合比，从而使得喷射混凝土的配制过程更加科学，配比更加合理，提高喷射混凝土的稳定性与牢固性。喷射混凝土是施工十分简便，在铁路隧道、水工隧道、矿山井巷、城市地铁等地下工程以及边坡加固防护工程中的应用十分广泛。例如某铁路隧道工程施工过程中，根据隧道的实际情况采用C25合成纤维喷射混凝土进行施工，施工工艺为湿喷射，其中混凝土配合比设计就包括两个部分，一个是普通的常规设计，一个是在现场根据实际情况对配合比进行调整之后的重新设计，提高了喷射混凝土的强度，可操作性更强。在本工程中，根据工程项目实际情况确定喷射混凝土的砂率宜控制在45%-60%之间，胶凝材料用量不宜小于400kg/m，一天的强度不能低于10MPa，喷射混凝土的养护时间为28天。

2喷射混凝土的配合比设计

2.1原材料的选择

在喷射混凝土配制过程中常用的材料有水泥、河沙、骨料、减水剂等，要根据工程项目的实际情况选择合适的配制比例，提高喷射混凝土的性能。第一，水泥。水泥是喷射混凝土配制过程中的`关键材料，当前市场上的水泥品种较多，差别不大，在选择水泥产品的时候要根据实际情况进行选择，对水泥标号进行确定。第二，骨料。骨料包括细骨料和粗骨料两种，细骨料一般选用质地坚硬耐久、细度模数大于2.5的中粗砂，其中砂中的小颗粒，即直径小于0.075mm的颗粒比例要控制在20%以内。选择粗骨料的时候要根据喷射机输送管道的最小直径来确定，例如本文中所选的实例工程中，根据喷射机输送管道的情况，采用连续级配5-10mm碎石，这种碎石的碱活性低、含泥量及泥块含量都满足铁路隧道建设要求。第三，减水剂。减水剂在喷射混凝土配制过程中也具有十分重要的意义，选择减水剂的时候要选择对混凝土强度及其与围岩的粘结力没有影响的产品，而且不能选择对钢材和混凝土有腐蚀作用的产品。第四，速凝剂。速凝剂是加速喷射混凝土凝结的材料，一般将速凝剂的用量控制在水泥含量的4%左右即可。第五，合成纤维。合成纤维对喷射混凝土的粘滞性有一定帮助，可以起到很好的回弹效果，在喷射混凝土施工过程中常用的合成纤维是聚丙烯合成纤维，通常使用量为0.9kg/m，丝长为718mm。

2.2喷射混凝土的配制

第一，对喷射混凝土的配制强度进行确定。在配制喷射混凝土的时候首先要确定混凝土的强度，在此基础上才能确定各种材料的比例。当前我国工程项目施工过程中要求的普通混凝土配合比强度一般为95%，C25喷射混凝土配制强度等级大约为35MPa。第二，对用水量及水胶比进行确定。在喷射混凝土配制过程中，水分的多少会直接影响混凝土的稳定性，通常情况下，喷射混凝土配制过程中要求的用水量为165kg，水胶比选定0.36、0.38、0.40均可。第三，对混凝土砂率进行确定。喷射混凝土的配制是依据喷射过程，使得水泥与骨料之间产生连续撞击，从而压实而成的混凝土制备技术，为了能够最大限度地吸收二次喷射时的冲击能量，在喷射混凝土配制的时候相对于普通混凝土而言，砂率要高一些。砂率对于喷射混凝土的粘稠度以及粘滞性有很大影响。对于隧道工程而言，锚喷支护、侧墙和拱顶部位一般选择较大的砂率值。在实际施工过程中要根据工程项目的实际情况对砂率值进行计算，通常将砂率值控制在45%-50%之间。第四，喷射混凝土配合比设计原则。在配制喷射混凝土的时候必须要满足一定的基本原则，例如强度要满足工程项目要求，通常喷射混凝土一天的强度不能低于10MPa，同时要确保喷射混凝土的附着性、密实性等良好，回弹少，不会发生管道堵塞。

3结语

综上所述，喷射混凝土相对于普通混凝土施工而言，是一种高效混凝土施工技术，施工简便，混凝土强度高，凝结性好。喷射混凝土施工过程中要对原材料进行科学合理地选择，确保原材料质量满足要求，同时要对配制比例进行确定，按照设计好的配制比例进行配制，并且要根据现场实际情况进行调整，最终确定喷射混凝土的配合比，提高混凝土质量。

参考文献：

[1]林泽波.喷射混凝土配合比设计方法探讨[J].城市建设理论研究:电子版，（33）.

[2]韦刚壮.喷射混凝土配合比设计方式探讨[J].中国高新技术企业，（18）.

[3]于虹.喷射混凝土配合比设计[J].山西建筑，（15）.

篇4：隧道初期支护中的玻璃纤维锚杆的力学分析

隧道初期支护中的玻璃纤维锚杆的力学分析

运用有限元软件分别分析了传统的钢锚杆、玻璃纤维锚杆作为系统锚杆后的'隧道初期支护的力学行为,得出了相关的力学参数,从而达到了两种不同锚杆进行力学对比的目的,并说明了玻璃纤维锚杆取代传统锚杆在力学上的可行性.

作者：揭海荣 JIE Hai-rong 作者单位：中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司,福建厦门,361000 刊名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(10) 分类号：U455.71 关键词：隧道工程玻璃纤维锚杆初期支护数值模拟

篇5：钢纤维喷射混凝土在隧道中的断裂力学设计方法

钢纤维喷射混凝土在隧道中的断裂力学设计方法

钢纤维混凝土开裂后,受拉侧仍能提供较大的拉力,因此比普通混凝土更适合用于大土压、大变形的`围岩条件.在我国规范中,用钢纤维混凝土的轴拉强度作为开裂后钢纤维喷射混凝土所能承受的拉应力Il].但钢纤维混凝土的轴拉强度并不能反映铜纤堆混凝土构件在受弩过程中,中性轴上升、开裂区扩大,开裂区继续承受弯矩的特征,因此设计上偏于保守.本文介绍了日本规范中对钢纤维混凝土隧道衬砌设计的方法,该方法以断裂力学为基础,既考虑裂缝的存在,又考虑钢纤堆传递拉应力的受力特点.本文还将该方法与施工现场实验数据相结合,确定出武隆隧道钢纤维喷射混凝土衬砌的理论厚度.计算结果表明,只用钢纤维喷射混凝土作为隧道的初期支护能够满足强度要求,从而节省了设置钢拱架或钢筋网等工序,加快了施工进度.

作者：刘庆李胜华 Liu-Qing Li Sheng-hua 作者单位：刘庆,Liu-Qing(厦门市政工程设计院重庆分院,重庆,400015)

李胜华,Li Sheng-hua(重庆市设计院,重庆,400015)

刊名：重庆建筑英文刊名：CHONGQING ARCHITECTURE 年，卷(期)： 8(5) 分类号：U455.4 关键词：钢纤维喷射混凝土断裂力学隧道

篇6：潮式喷射混凝土在隧道施工中的应用与分析

潮式喷射混凝土在隧道施工中的应用与分析

以忻保高速公路云中山特长隧道为例,介绍了潮式喷射混凝土在隧道施工中的`应用,从潮喷混凝土选择、施工机具设备、劳动力组织、原材料与配合比、优缺点、现场验证及实施效果等方面进行了论述,以期促进潮喷工艺的推广应用.

作者：程作者单位：山西路桥第二工程有限公司,山西,临汾,041051 刊名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(19) 分类号：U455.4 关键词：潮喷工艺喷射混凝土施工机具设备配合比

篇7：混凝土路面破损原因分析及综合治理方法论文

混凝土路面破损原因分析及综合治理方法论文

【摘要】文章对混凝土路面破损进行成因分析，总结混凝土路面沉降复位加固经验，提出综合治理方法。

【关键词】混凝土路面；综合治理；方法

混凝土路面是适用于载重大，密度高的车辆运输的高等级路面，具有强度高、稳定性好，使用寿命长，维修、养护工作量少、费用低等诸多优点。20世纪80年代以来我国公路和城市道路已经广泛的应用，但随着使用时间的推移，也暴露混凝土路面诸如裂纹、裂缝、破损、错抬、坑洼、板体破碎、局部或整体沉降等缺陷，严重影响行车速度及交通安全。因此分析混凝土破损成因和综合治理方法，对保证道路交通工程质量有着重要的现实意义。

一、混凝土破损成因分析

（一）混凝土路面破损与混凝土强度及混凝土施工质量职称

混凝土路面的强度，经设计部门按道路的使用和安全系数设计的混凝土强度是满足要求的，但是由于交通运输车辆频繁超载，显然原设计的混凝土强度就远远地不能满足要求。且混凝土施工情况复杂，易造成施工不符合设计和技术规程、规范要求，导致混凝土质量低劣，路面混凝土很容易破损。因此，目前我国强制执行交通运输限载措施和工程施工严格执行工程质量验收制度是很有必要的。

（二）混凝土路面破损与路基强度及稳定性

混凝土强度低与混凝土质量低劣是造成混凝土路面破损的直接原因，单纯归于这一原因也是片面的。如果没有足够强度和稳定的路基，混凝土质量再好也会产生破损，混凝土刚度大且具有弹性，当受压时，将载荷传递到路基，路基的土体受到压缩，卸载时，由于混凝土的弹性与路基土体不同，混凝土底板与路基面之间形成脱空现象，随着混凝土板载荷和卸荷频率的增加，混凝土板疲劳强度超过极限时，其内部产生裂痕――裂缝，地表水（雨水）沿裂痕和裂缝向路基渗透，使土体浸泡成软土，频繁重复荷载和卸载，软土范围不断扩大，造成路面局部下沉形成坑洼甚至错开等现象。影响路基强度和稳定性原因主要是公路路基回填土数量大，土质不均，尤其是南方炎热多雨地区，存在雨季施工、赶工期的现象等，都会造成路基强度不均和稳定性差，此外有些路基受到环境污染而产生变形，例如建在峡谷、鱼塘、稻田等路段路基未得到保护，或长时间受到山洪或地表水浸染而产生较大的变形，造成混凝土路面断裂、破碎。

（三）混凝土路面破损与路床存在不良地质条件

1．不良地质条件对路基和路面破坏机理。不良地质条件指路基以下的路床存在软弱下卧层或者溶洞（槽）与地下水有密切的水力联系，受洪水水位涨落的影响，使溶洞（槽）周围土体浸泡软化并随地下水运动长期流失，溶洞（槽）周围高压伸缩范围逐步发展和扩大，上部路基逐渐塌落下沉导致混凝土断裂。大气降雨通过这些裂缝进入路基土层，使路基软化，土体强度极剧下降，路面受破坏的程度加重，由此看来，路床的不良地质条件对混凝土路面的间接破坏性比较大。从国道G324线广西岑溪――广东罗定方向的区境内路段的二级公路，贵港市西环一级公路，贵港航运枢纽引航道桥等实地调查，G324线12km长的路段，就有8处存在不同程度的沉降，沉降一般发生在桥梁两端桥台附近、峡谷、鱼塘、稻田等位置，其中G324线K1297+550处不足10m长的路面下沉90mm，砼路面破坏严重。贵港西环一级公路（路面标高高于原地面标高12m），建成于上半年，同年年底（当时尚未验收交付使用）牛皮河桥北端K14+340~K14+472路段全长132m水泥砼路面沉降严重，最大沉降段为6m长，沉降量为292mm，中间形成直径800mm，深约1000mm的落水洞，大气降水汇集到该落水洞直接与地下水联通，经工程地质勘察，该地段路床浅层溶洞发育，见洞率为44%。贵港航运枢纽引航道桥刚建成试通车后，桥梁南桥台就下沉了210mm，被迫封闭，采用拓宽路基、加大桥台、千斤顶抬升桥面和静压注浆加固处理。

2．路床下卧地层存在不良地质条件的原因。路床下卧地层不良地质条件对路面的破坏是间接的，但后果也严重。设计和施工往往仅在动应力影响深度范围内考虑工程地质条件。业主或承包商为减少投资而压缩工程地质勘探费用，工程地质勘察工作量不足，只重视桥址勘察未查明不良工程地质条件影响的范围，还有勘察单位资质过低或低价承揽工程地质勘察项目，工程质量低劣等情况，疏忽了不良地质作用的存在。

二、综合治理方法

（一）砼路面质量问题的`处理方法

如果路面平整，路面砼产生裂隙、裂缝并不大，呈放射或网状。通过外表观察，砼路面破损成碎块状属于路面砼施工的质量问题，这种情况一般通过静压注浆，一方面浆液向裂隙渗透，置换裂隙中的水和空气，填补裂隙空腔；另一方面浆液填满砼板底碎石垫层空隙，经固结以后，路面砼板与碎石层连成一体，相当于增加砼路面的厚度而提高整体强度，达到改善路面质量的目的。

（二）砼路面沉降造成破损的处理方法

路面下沉范围不大，裂痕、裂缝比较集中，属于路基不均匀沉降所至；如果路面下沉比较深，横向断裂且裂缝比较大甚至形成错台，说明该路段路基变形大，路床很可能存在不良地质条件。砼路面沉降造成破损应按以下步骤处理：

1．工程地质勘察。通过钻探取芯和原位测试等手段，查明路基和路床不良地质现象的位置，深度及规模，以便有针对性进行处理。

2．砼路面下卧软弱层的处理。处理目的是提高路基土体的力学强度和稳定性，抬升路面复位，一般分两步进行：（1）压力注浆。压力注浆是通过浆液在处理层土体中渗透扩散，挤压、密实，抬升路面地基土体至原貌，并与路面砼结合成一体，这一阶段的注浆压力是比较大的，为防止浆液向路板底脱空部位渗透，过早地抬动路面而处理层未得加固的现象，注浆深度应在处理层底板以下0.5m，并固结孔底，使浆液从底部逐步向上挤压，直到路面砼面抬动即达到阶段注浆目的。（2）路面砼板抬升复位。本阶段要求路面均匀抬升，防止局部压力过大造成砼板破裂，应采用螺杆千斤顶和静压注浆相结合，即在抬升复位的范围分段布置安装多个螺杆千斤顶组合器具密封于孔口。采用循环式注浆，通过注浆回流管控制压力从小到大逐步升压同时操作螺杆千斤顶，以达到抬升的目的。压浆与千斤顶同步抬升路面效果较好，但组合器具加工和操作工艺复杂。

3．路床不良地质作用的处理。采用钻探取芯进入溶洞（槽）裂隙发育层底板1m，下注浆管至距孔底0.1～0.2m进行注浆，使浆液充填和渗透到溶洞（槽）及裂隙之中，经固结后形成一道水泥结石堵水墙，隔断路基与地下水的水力联系，使地基不受地下水运动的影响，确保路床和路基的永久稳定。为防止注浆过程中浆液受地下水运动的影响，浆液无效扩散造成浪费，宜配制速凝浆液或采用间歇注浆方法进行。路床以上的加固处理及路面抬升等方法与上面的方法相同。

三、工程实例

（一）工程概况

G324线岑溪至罗定二级公路为混凝土路面，投入使用后K1297+550至K1303+219路段有8处砼路面沉降，影响行车安全。由梧州公路局委托我公司进行复位加固，经现场考察论证，选择K1297+550路段进行前期试验性施工，以检验自行设计加工制造压浆千斤顶组合器具的实用性和施工技术参数的合理性，并通过实践取得更合理的技术参数和有效施工的方法。

（二）路面沉降破损情况

沉降段（K1297+548~K1297+576）位于广西岑溪市丹竹镇以西约2km的冲沟地段，下沉路段长28m，其中K1297+558~564段最大沉降量为80mm，砼路破损不大，只是沉降最大段两端路面伸缩缝断裂，裂缝宽约8～10mm有错抬现象，局部砼路面有裂痕，汽车经过跳动厉害，需慢行通过。

（三）工程地质条件

为查清路面沉降原因，施工前布置勘探孔3个，以了解该段路基岩土层的岩性、结构、厚度、分布特征及路基土层是否存在软弱夹层，土

洞等不良地质现象，经勘察自上而下路基岩土层结构如下：（1）素填土（Qml）：顶部为砼及沥青碎石层，厚度0.60m，下部为亚粘土夹碎石组成，厚度3.10～3.60m，压实不均匀，一般呈可塑~软塑状，标贯试验校正后击数5.0～5.7击，容许承载力约150kPa，其中2号孔段（沉降最大处）孔深1.80～4.20m，呈软塑~流塑状，标贯击数1击，容许承载力60kPa。（2）耕植土（Qpd）：褐黄色，含有机质，结构松软，呈可塑状，埋深3.70～4.20m，层厚0.60～0.70m。（3）含角砾粘土（Qdl+el）：褐黑色，结构松散，一般呈可塑状，埋深4.00～4.80m，标贯击数为4.8～11.7击，容许承载力为141～297kPa。（4）强～弱风化砂岩（E1-2）：紫红色，粗粒结构，厚层状构造，岩芯呈柱状及碎块状，断面新鲜，一般为弱风化，ZK3号孔上部为强风化。埋深6.40～8.30m，揭露厚度1.90～5.70m，容许承载力强风化为500kPa，弱风化为1500kPa。路面沉降量最大处位于冲沟中心部位，路基受地表（下）水长期浸泡变软（局部路基呈软塑~流塑状），导致路面沉降。

（四）技术要求

（1）采用水准仪测量路面，每2m测量一个点并绘制剖面图，确定路面的沉降量。（2）路面抬升量在抬升48mm的基础上，尽量抬升复位。（3）路面复位后使用一年纵向顺适、无下沉现象。（4）按公路养路有关规范，砼路面平整度误差在4mm（如原路面砼施工未达到要求不在此限）。

（五）施工技术

根据场地工程地质条件及路面沉降特征，本工程采用机械抬动和静压注浆方法相结合施工。（1）千斤顶（抬动支点）的平面布置。从沉降最大位置开始，逐步向两端延伸，横向伸缩缝两侧布置2排千斤顶，支距1.20m，排距2.40m，或根据施工中的具体情况布置。（2）支点的施工，钻孔孔径130mm，钻至基岩面，成孔后灌入混凝土，待强度达到70%后安装千斤顶。（3）抬动路面。在千斤顶抬动路面同时注入纯水泥浆，在注浆前各支点的回流阀打开以便排水、排气，浆液溢出时关闭回流阀，留最后一个回流阀给浆液通过以控制循环注浆压力。注浆压力根据千斤顶受力情况和路面抬升量分级控制，当路面抬升量达到每级预定抬升量时，闭浆1h后拆卸千斤顶。（4）静压注浆。采用双液注浆法，材料选用P.032.5MPa普硅水泥，外掺剂为水玻璃，掺入量为体积比1/3，注浆深度一般4.20～4.50m，应超过汽车动应力竖向影响范围并结合工程地质特征控制。在注浆过程中，沿道路方向每2m建立一个观测点，用水准仪监控，并做好记录。

（六）注浆效果

（1）路面抬升复位。本次加固复位范围为20m×9m（长×宽），里程为K1297+548～576，其中路面沉降量最大K1297+561点抬升量为右肩76mm，路中线62mm，左肩60mm，纵向各点按原沉降量渐次抬升，加固复位后，路面裂缝重合平整；K1297+561～550路段坡度近似于零，K1297+561～576路段坡度为+4‰，与公路竣工资料坡度值基本相符。纵向坡度顺延，经梧州公路局组织有关工程技术单位验收，认为本工程施工效果抬升均超过预定的数值（48mm），评价较好。（2）稳定性好。深部静压注浆使水泥浆液在土体中通过渗透，充填扩展、挤密固化形成复合整体，水泥浆在渗透过程也是水泥浆分散析水过程，水泥浆通过沉淀收缩导致水泥砼路面底板与路基顶板出现脱层或分离现象。加强了地基与路面砼固结的整体性，使路基和路面的稳定性和可靠性得到保证。（3）竣工后检测。竣工后，投入使用60天，进行检测，路面回落值为2～5mm，基本稳定。投入使用一年后，由梧州公路局测量回落值保持不变。

四、结语

通过本工程施工，证明采用机械和注浆相结合，加固复位砼路面的方法是行之有效的，其方法与技术为砼路面沉降复位和砼路面破损的加固修复提供了广阔前景，其主要优点是：（1）设备简单，易于操作，工期短。（2）施工与公路运行同步，不影响公路正常使用。（3）治标、治本，在恢复路面的同时，路基得到了加固，经处理稳定后，路面不再发生沉降。

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