吴承旺
(桂林科达化学灌浆有限责任公司，广西桂林，541000)
作者简介: 吴承旺(1982—)，男，广西钦州人，主要从事化学灌浆专业现场管理。
【摘 要】 本文通过采用“DCG工法”对广西沿海高速公路大修改扩建工程的现场施工，对软土路基加固的施工技术应用，比较全面地分析总结了施工过程的各种现象及其实际应用效果，并对“DCG工法”的作用机理进行了阐述。
【关键词】 DCG工法; 软土路基; 化学灌浆; 加固
1 前言
在高速公路建设中，时常遇到软土地区，其路基软弱，承载力不足，在自然沉降和众多超载车辆的长期冲压下造成不均匀路面沉陷、跳车等病害，此病害严重影响行车的舒适性和行车安全。常规的处理方法是换填路基土体，这种方法造价高，工期长。化学灌浆工法运用到此类工程难题，不但可以很好地加固路基土体，而且施工进度较快。其施工过程中投入小，成本较低，可在已有的路面上施工作业，方便、快捷、效果显著。
特别是“加固地基和抬升、调平沉陷铺面的化学灌浆方法”在解决建筑行业的部分地基软弱、涌水突泥等难题方面，效果尤为突出，甚至可以说是起死回生，用在高速公路病害整治上更是效果显著，可以加固软弱路基、精准调平严重凹陷的路面。该工法一经问世就受到中国科学界的重视，化学灌浆和工程界的专家学者会同科技厅为此组织专门的论证会，进行严格的科学鉴定，一致认定该工法是化学灌浆领域中的一项重大发明，是化学灌浆技术的精华、处于全国领先地位，并且决定以邓敬森的姓氏来命名，叫“邓氏化灌方法”，即“DCG工法”。“DCG工法”在整个化学灌浆史上具有里程碑的意义，被科技部、专利总局认定为“国家重点推广专利技术”及“2005年全国科技成果、专利技术国际交流选项推荐项目”。
本文通过工程实例介绍“DCG工法”进行软土路基加固的技术。
2 工程概况
广西沿海高速公路大修改扩建工程正在紧张地施工中，由于该高速公路部分路段出现路基填土或基层土软化、路基原状土土质松软等原因造成路面基层破损。从病害情况分析，经检测弯沉数值较大，若采用更换路基的方法处理，费用高，工期长。对于这种情况，需要寻求经济合理，又能满足质量要求的方法进行处理。经研究决定采用路基化学灌浆技术处理，从而降低工程造价，加快工程进度。
3 工程设计
3．1 工程目的
加固软土路基，提高其路基承载力，防止建成后通车时自然沉降和众多超载车辆的长期冲压下造成不均匀路面沉陷、跳车等病害。
3．2 灌浆参数设计
(1)布孔形式: 2.5m间距呈梅花形分布。
(2)灌浆孔深: 150cm。
(3)浆材: 采用“水泥+DCG－979”浆液，配比(重量比)为: 水∶ 水泥∶ DCG－979=0.75 1(0.2～0.4)，其他化学材料，如MX2000+MX2001复配剂等根据实际需要添加。
(4)浆液凝固时间: ≤90s。
(5)灌浆压力: 0.1～1.5MPa。
4 工艺流程
4．1 施工工序
钻孔放样→成孔→安装灌浆管→配制浆液→安装灌浆头→开始灌浆→根据灌浆压力、进浆速率、路基变形等情况结束灌浆→转移到其他孔位继续灌浆。
4．2 按照设计图纸布设钻孔
本工程灌浆孔布置方式为: 采用等边三角形布置，孔距2.5m。测量放线灌浆孔的孔位，用油漆等作出明显标记，如图1，孔位误差不应大于5cm。钻孔方式: 采用无水干钻法造孔，如图2。
图1 放样
图2 钻孔
4．3 安装灌浆管及灌浆
成孔后，安装灌浆器，连接好灌浆管路，并调试，保证畅通，然后安装灌浆头，如图3。在灌浆施工过程中，发现有浆液串孔现象，裂缝表面挤出气泡、水和泥浆等，如图4。
图3 安装灌浆头
图4 浆液串孔现象
4．4 终止灌浆
通过控制灌浆量，观察灌浆压力和路面的变化来控制结束单孔灌浆时间。当灌浆压力表读数达到1.5MPa(瞬间除外)，或路基出现轻微抬动时，或浆液从裂缝、相邻孔位冒出时，可结束单孔灌浆。
4．5 封孔
每个孔位灌浆完成后，应立即用软木塞封堵灌浆孔，等浆液失去流动性后，拔出软木塞，并用水泥浆注满灌浆孔即可，无需特殊工艺处理灌浆孔。
5 效果分析
本工程采用检测路面弯沉数值的方法检验工程质量，并通过灌浆前后的数据比较，了解灌浆施工的效果，弯沉检测结果见表1。
表1 弯沉检测结果
续表1
续表1
从上面弯沉检测结果看，共50组数据，其中有1组数据数据异常外，其他49组数据的弯沉值都有不同程度的降低，其中45组数据的降低非常大，说明灌浆取得了良好的效果。
6 “DCG工法”的机理
“DCG工法”在路基中的加固原理为: 配制好的浆液借助特制的双液灌浆系统送到需加固的土层中，浆液先是填充土体裂隙(并不进入颗粒之间)并迅速初凝，裂隙被“堵塞”后，灌浆压力即自行上升，使土体产生“液压开裂”，浆液沿裂面进入并迅速初凝，入浆通道也被“堵塞”，于是又产生新的劈裂面。在此同时，随着浆液的连续进入，已经初凝的浆液对劈液面的土体进行挤压，使土体颗粒产生移动，重新排列进而脱水密实。上述过程不是逐一发生，而是几乎同时发生的，并在一定范围内在不同的部位以同一方式连续而密集地重复，使被加固土体充分地得到劈裂灌浆和压密灌浆的双重作用。然而，获得这样的效果无需具有劈裂灌浆和压密灌浆所必需的较高灌浆压力，“DCG工法”通常使用0.1～1.5MPa灌浆压力即可使各种土体充分进浆。“DCG工法”凝固时间的可控性使土体很容易发生“液压开裂”，浆液在干燥土层或水中照样迅速固结，同时使浆液不会“跑”得太远而造成浪费; 浆液固结体在湿润的土体中永不风化、崩解，与水泥混凝土的寿命一样。这也是该工法的独特之处。
7 “DCG”工法应用领域及扩展
“DCG”工法除了用于路基软土加固外，在其他领域也有广泛的用途，如:
(1)大坝、水库、涵闸、港口等基础防渗帷幕和地基或地基断层破碎带加固;
(2)大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;
(3)地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、地基加固;
(4)矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;
(5)矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;
(6)石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;
(7)桥墩、桥台地基加固或桩基补强;
(8)公路、铁路的软基加固;
(9)文物和古建筑物的基础加固和保护等。
8 结语
通过广西沿海高速公路大修改扩建工程路基软土加固的施工可知，“DCG”工法是目前处理软弱地基、土体的非常有效的施工方法，工期相对短，机械、设备规模小，生产污染小，能在各种恶劣环境下施工，值得同行人士借鉴和推广。
参考文献
［1］蒋硕忠，邓敬森.中国化学灌浆的现状与未来［M］.武汉: 长江出版社，2005.
［2］姚雷. 化学灌浆在高速公路路基加固和路面调平的应用［M］.武汉: 长江出版社，2009.
［3］熊厚金，林天健，李宁. 绿色化学与岩土工程，岩土工程化学［M］.北京: 科学出版社，2001.
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