高填方路堤病害处治施工组织设计的编写

案例1高填路堤下沉治理技术在高速公路上的应用

高填方路堤完工通车后，随着时间的延长和汽车重复荷载的作用，会出现路基的整体下沉或局部沉降，特别是在填挖方过渡段和路桥过渡段，路基下沉尤为突出。1．高填路堤下沉概述下沉的主要表现形式有以下三种：路基纵横向开裂；010203路基整体下沉或局部沉降(如桥头跳车)；路基滑动或者边坡坍陷。每种形式都不同程度地影响了道路的正常使用，危害极大。①原地面清理不彻底②受外界因素影响地基承载力下降③高填路堤与一般路基过渡段的地基沉降不均匀引起。（1）由于地基下沉引起造成高填路堤下沉的原因，主要是地基下沉或路堤本身的沉降引起。2．高填路堤下沉的原因（2）由于路堤本身下沉引起填料不合格01纵向分幅填筑、半填半挖没做好台阶搭接，造成不均匀沉降。02每层填料碾压时的含水量控制不均，造成压实度不均匀。033．高填路堤下沉的防治措施、治理实例

为了更好地发挥公路的正常功用，对高填路堤出现的严重病害，必须采取行之有效的处理办法，使路基处于良好的技术状态。防治的措施一般有：换填土复填法固化剂法粉喷桩法灌浆法铺设玻纤土工格栅法（1）换填土复填法

采用这种方法主要是针对填料不符合要求而引起的路基下沉，其下沉面积不大、深度不深。这种方法比较经济，操作上也比较方便快捷。此法是将原路基出现病害部分的填料挖除，把扰动的浮土清理干净，整平碾压达到压实度要求后，用符合规范要求的填料回填。换填时挖补面积要扩大，且每层挖成台阶状，由下往上，逐层整平碾压，压实度要求高出原路基压实度1~2个百分点。（2）灌浆法

如果路基下沉的面积很大、深度很深，最好是采用灌浆法。灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，将下沉部分钻孔，孔深应穿透薄弱层，然后通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透和挤压等方式灌入填料的空隙，经人工控制一定的时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学性能稳定的“结石体”，防止或减弱路基的再下沉。（2）灌浆法布孔原则布孔方法钻孔3钻孔为确保原路基不受损坏，成孔的孔径应尽量小，且必须采用干钻法，严禁加水，否则路堤受水浸泡，路基原结构受到破坏，造成不必要的经济损失，还将给注浆带来不必要的麻烦。钻孔深度视路基高度和路基填料的情况而定。2布孔方法根据原路基施工时的原始记录，估算路基孔隙率，通过试验测定灌浆量，然后确定钻孔数量。如果需要全幅灌浆，应采用等距离梅花形方格网布孔，中间孔浅，边缘孔较深。孔距一般以2.0~2.5m为宜。1布孔原则为满足路基强度的要求，布孔要结合灌浆的特点、路基形态等因素来考虑。既要充分发挥灌浆孔的效率，又能保证浆液灌充在路基加固范围内，防止留下空白区和跑浆，布孔时还应视路基实际情况而定。灌浆法施工程序：（2）灌浆法④下注浆管首先选取适当的注浆管，注浆管底部预留20~30cm空隙，确保浆液的灌注流畅。钻孔口要密封，一般用木塞填充膨胀水泥的方法，以保证浆液不从钻孔口溢出。⑤注浆灌浆的主要内容是灌浆压力、浆液浓度和操作规程。灌浆压力是保证灌浆质量的重要因素。如果压力过小，浆液流不到预计范围内，扩散范围小易形成空白区；如果压力过大坝，则会损坏原路基结构，顶破路面或冲垮边坡，致使浆液沿路基薄弱部位冲出路基，达不到灌注的目的。因此，注浆压力应通过现场试验而定。浆液的浓度一般采用水灰比(质量比)1：1较为合适，但起始浆液浓度要大些，正常灌浆时再采用标准水灰比的浆液比较合适。（2）灌浆法

第Ⅰ阶段，因原路基孔隙率较大，压力在0.2～0.5MPa，用1.2：1的水灰比的浆液即可，第Ⅰ、Ⅱ阶段间隔20～30min，目的是确保浆液充分渗流到位。第Ⅱ、Ⅲ阶段压力逐渐加大，但第Ⅱ、Ⅲ阶段仍要间隔20～30min。2001年初，对处理过的地段观测，发现路基没再出现沉降，说明灌浆法处理高填路堤下沉是成功的，达到了预计的目的。在××高速公路第××合同段大挖方与高填方过渡段实际灌浆时，通过实际操作试验，大范围灌浆时采用如下操作规程(表1-4)：高填路堤下沉注浆简图（3）布设土工格栅法

有的高填方路段路基下沉不明显，只是在路面上出现了纵向的开裂，经过一段时间的观察，发现路面标高变化很小，可采用布设土工格栅法。此法只是将裂缝两侧的沥青路面用切割机对称切除(宽度以1.0～2.0m为宜)，铺设玻纤土工格栅，用钢钉固定，最后恢复沥青路面。这种处理措施既经济又方便，比较实用。（3）布设土工格栅法

另一条高速公路第××合同段是在1999年冬季来临之前完成沥青混凝土中面层铺筑的，1999年冬季到2000年3月份期间，发现局部沥青混凝土路面在行车道部位出现了1～5mm宽的纵向裂缝，长度有2～50m不等，出现裂缝处为高填土路段。根据所做的标识、测量情况以及掌握的数据发现：沥青路面的裂缝一旦形成便不再延伸，宽度也不再增大，1999年11月份发现的裂缝通过用钢钉镶入有裂缝段的路面，在不同时期(1999年11月、2000年3月)测量钢钉顶面的高程，发现高程没有变化，对今年发现的裂缝通过近期所作标识也没有发现裂缝的长度、宽度发生变化。（3）布设土工格栅法2000年5月，对裂缝用铺设玻纤土工格栅进行了处治。处治完成至今，已开放交通一年多，没有再发现裂缝出现，效果良好。可见，以玻纤土工格栅为主要材料的处治方案是行之有效的。土工格栅搭接固定示意图如图1-11所示。案例2高填路堤局部下沉治理技术在××国道上的应用你的标题

近年来，随着公路的不断修建，各种工程质量问题和病害也不断出现，其中高填方路段路基下沉、开裂和沉陷等病害尤其突出，××公路局在公路工程建设和日常养护管理方面逐渐积累了一些成功的经验和做法，对于处理路面开裂、路基不均匀沉降等病害，选择了技术可靠、经济合理、施工工艺可行、工期短、病害周边影响小的方案，既保证道路的正常营运和车辆行驶的安全，又不破坏原有路基和路面结构层。①因条件限制公路路线必须通过复杂山区时，设计未按照《公路路基施工技术规范》要求认真地对高填路堤做特殊设计。②未进行高路堤的稳定性验算，而按一般路基进行设计。③未考虑不良工程地质方面的原因。（1）设计方面的原因1．一般高填路堤下沉的原因（2）施工方面的原因01高填路堤的填料在分层填筑时，未按照《施工规范》要求的厚度进行铺筑，随意将铺筑厚度加厚，压实机具也未按规定的碾压遍数压实，使高路堤出现局部下沉。02路基填料土质差，填料中混进了种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土，由于这类土壤具有机物含量多、抗水性差、强度低等特性，使高路堤出现塑性变形或沉陷破坏。03路基含水量过大、排水不畅引起土质松软，强度降低，边坡坍塌，堤身沉陷或滑动以及产生冻害等。04工程施工过程中现场人员的责任心不强、技术管理力度不够、施工现场混乱，使工程质量降低，造成工程质量隐患或质量事故，危及了高路堤的稳定性。2．××国道高填路堤下沉的治理措施

近年来针对××国道两处高填路堤局部沉陷、路面裂缝、路基整体沉降的病害，该段公路部门组织技术人员多次现场调查、实地勘测，综合分析，经专家多方论证后采取了注浆法加固的处治方案。2．××国道高填路堤下沉的治理措施（1）注浆法加固路基的原理：注浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透和挤密等方式占据土粒间或岩石裂缝中的空间，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂缝胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”。使路基在行车荷载和自重作用下不再产生沉降，使路面的地表水不再从裂缝中下渗而导致路基、路面病害的发育。（2）注浆法对原材料的技术要求和浆液的配合比例①水泥

采用普通425号硅酸盐水泥或425号早强硅酸盐水泥，施工前必须对所使用的水泥进行抗压强度、抗折强度、初凝时间、终凝时间等项目的室内试验，各项技术指标均应达到规范要求，详见表1-5，否则应更换水泥品种。根据水泥的技术指标确定外掺剂的品种和掺量。（2）注浆法对原材料的技术要求和浆液的配合比例02粉煤灰粉煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3的含量应不小于70％，烧失量不应超过20％，使用时必须将凝固结块的粉煤灰打碎或过筛，对粉煤灰中的有害杂质必须清除干净，以免影响浆液质量和增加施工难度。03外掺剂外掺剂包括早强剂、速凝剂、减水剂。根据以前路基注浆加固的施工经验，选用技术可靠、经济合理的产品，外掺剂的单价一般比较高，因此在保证质量的前提下尽量少用或不用，但在关键部位必须使用。（2）注浆法对原材料的技术要求和浆液的配合比例04浆液配合比：关键部位如路基边坡注浆孔永久性注浆管部位的浆液，采用纯水泥浆液，加适量外加剂，其水灰比为0.7～0.9，相对密度为1.4～1.5之间，浆液凝固体抗压强度大于10MPa。一般部位路基加固浆液的水料比(料为水泥+粉煤灰)(0.8～1.0)：1.0，相对密度为1.38～1.42之间，浆液凝固体抗压强度为5～7MPa。施工过程中应根据路基实际情况，及时适当调整浆液配合比，作到既要保证施工过程中没有较大变形，又要确保加固质量和经济合理性。

现结合该国道K21+414-470、K27+332-384两段路基病害处治方法来说明注浆设计及修补沥青路面技术。（3）注浆设计及修补沥青路面①注浆设计K21+414-470段全长56m，该段为高填方路段，最大填土高度14m，而且原地面边坡较陡，施工过程中台阶做的不理想，原地面与填料结合部位比较薄弱，没有形成整体，填体部分有总。体下滑的趋势。路基边缘为了防止填体下滑，对于路基边缘注浆孔作特殊设计的注浆管既作为注浆管又作为锚杆穿过填方体进入原地面1～2m，注浆结束后长期锚设在土体中，起到抗滑作用。（3）注浆设计及修补沥青路面

共设置锚杆44个，进尺482.5m，其余注浆孔按一般路基注浆布孔，注浆孔27个，进尺165m。总计注浆孔71个，总进尺647m，注浆工程量884m3，详见路基注浆加固孔位平面布置图1-12（3）注浆设计及修补沥青路面K27+332-384段全长52m，该段为高填方路段，最大填土高度为12m，根据病害类型按一般高填路堤沉陷进行布孔，共布孔59个，总进尺558m，注浆工程量804m3，详见K27+332-384注浆孔位布置平面图1-13。（3）注浆设计及修补沥青路面02

由于路基沉陷导致路面裂缝、错台，使路面平整度明显下降而不能满足行车要求，另外注浆过程中对路面局部有抬升现象，所以注浆后必须把上面层3cm细粒式沥青混凝土铣刨，重新测量后加铺一层细粒式沥青混凝土，材料的技术要求和施工质量控制应按原设计文件执行。沥青面层的修补

设计参数的试验：由于每段路基病害的成因、类型、范围、严重程度以及所在地域地质水文、路基填料的类型和施工时填料厚度、压实度、含水量等的不同，因而设计参数必须在施工过程中不断总结，随时进行调整，以确保工程质量。施工要点及注意事项03

采用间隔注浆法或梅花注浆法，保证早期强度和有效注浆量。注意漏浆现象，特别是路基边坡跑浆，发生时应采用速凝停止或堵漏等措施，尽量避免浆液浪费并使土体得到充分加固。

注浆过程中应密切注意路面、路基及边坡的变形，必要时用仪器进行观测，使注浆过程中路面、路基、变形最小，又要保证被加固土体的加固效果。注浆施工过程中做好施工原始记录，如单孔注浆压力、注浆量及终止条件。对于土体中含水量、干密度变化较大的孔位，应及时调整浆液的配合比例，并详细做好记录。3．治理效果及使用情况

注浆加固工程属于病害处理和施工质量的补救技术措施，也属于隐蔽工程，该项研究成果还正在不断完善阶段，难免存在不少的问题，通过对该国道加固路段进行了一年多的观测，经加固后的路段未出现纵向裂缝、错台，路基未产生沉陷和整体下沉。确保了道路的正常营运和车辆行驶的安全。高填方路基病害整治的施工组织设计

施工组织设计是根据国家或建设单位对施工项目的要求，设计图纸和编制施工组织设计的基本原则，从施工项目全过程中的人力、物力和空间等三个要素着手，在人力与物力、主体与辅助、供应与消耗、生产与储存、专业与协作、使用与维修和空间布置与时间排列等方面进行科学、合理的部署，为施工项目产品生产的节奏性、均衡性和连续性提供最优的方案，从而以最少的资源消耗取得最大的经济效果，使最终项目产品的生产高填方路基病害整治的施工组织设计在时间上达到速度快和工期短；在质量上达到精度高和功能好；在经济上