篇(1)

　　摘要:依托實際工程，介紹了雙線盾構(gòu)隧道長距離下穿高速公路路基段路基保護措施，并基于理正巖土軟件與FLAC3D軟件研究了雙線盾構(gòu)隧道下穿高速公路路基段穩(wěn)定性及隧道施工對高速公路路基的擾動效應(yīng)規(guī)律，驗證施工保護措施的實施效果。研究結(jié)果表明:采用袖閥管注漿加固能夠提高路基邊坡的總的抗滑力，能夠有效地提高路基穩(wěn)定性，高速公路路基加固后路基穩(wěn)定性系數(shù)為2.3(>1.40)，滿足規(guī)范要求;隧道施工過程中隧道洞周兩側(cè)圍巖向洞內(nèi)發(fā)生擠入變形，路面沉降最大值出現(xiàn)在隧道正上方的路面，越往路面兩邊沉降值越小，且最終穩(wěn)定在右線隧道正上方。隧道下穿路基施工完成后，隧道洞周圍巖、公路路基沉降值均在規(guī)范允許值范圍內(nèi)。

　　關(guān)鍵詞:盾構(gòu)隧道,高速路基,注漿加固,穩(wěn)定性

　　隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市交通壓力的日益加大，由于受地形地質(zhì)條件的制約，出現(xiàn)了大量的地鐵隧道下穿高速公路的現(xiàn)象，隧道下穿既有高速公路成為近年來的一種常見形式[1-9]，而隧道頂部覆蓋層較薄，路基填筑材料穩(wěn)定性差，極易產(chǎn)生較大的變形，甚至失穩(wěn)，將對隧道施工與高速公路運營造成安全影響，需要采取有效的工程措施，以減小隧道施工對路基的擾動。

　　如何安全有效地控制或者減小隧道施工對高速公路路基的擾動，將路基沉降變形控制在安全范圍以內(nèi)，具有十分重要的意義，因此急需合理地研究下穿隧道施工對高速公路路基變形控制措施。本文依托某一實際工程，介紹了雙線盾構(gòu)隧道長距離下穿高速公路路基段路基施工保護措施，并采取理正巖土軟件對路堤加固前后進行穩(wěn)定性驗算，借助FLAC3D軟件建立路基-隧道三維數(shù)值計算模型，對雙線盾構(gòu)隧道下穿高速公路路基段施工進行模擬，驗證施工保護措施的實施效果。

　　1工程概況

　　某盾構(gòu)隧道下穿某高速公路，隧道與高速公路的夾角約為65°，其下穿長度約為43.7m，高速公路路面寬度為24.5m，路基高度為12m，隧道穿越路基段埋深在8～15m之間，穿越路基段左右線隧道相距8.2m，盾構(gòu)襯砌采用C50鋼筋混凝土管片，管片內(nèi)徑5.2m，壁厚0.5m。盾構(gòu)隧道穿越路基段地層自上往下主要分布有人工填土(石)，礫質(zhì)粘性土、殘積土，全、強、中及微風(fēng)化巖，隧道穿越地層主要為礫質(zhì)粘性土，隧道施工順序為先進行右線開挖，待右線開挖完成后，再進行左線開挖，開挖循環(huán)進尺為2m。

　　2路基加固方案

　　為保證盾構(gòu)安全穿過高速公路路基段，防止盾構(gòu)施工對土體的擾動造成路面沉降超標或塌陷，需對隧道穿越范圍內(nèi)路基進行袖閥管注漿加固，在注漿路基加固過程中，為減小注漿施工對路面交通的影響，保證高速公路交通正常通行，現(xiàn)場制定可行的交通疏解方案，對加固區(qū)域路面交通進行交通疏解。現(xiàn)場對路基路面以下10m范圍內(nèi)路基土進行加固，注漿參數(shù)為76袖閥管，水泥水灰比1∶1，孔間距設(shè)計為1.0m左右。

　　通過理正巖土軟件對高速公路路堤邊坡穩(wěn)定性進行驗算，并將路基加固情況與未加固情況路基穩(wěn)定性結(jié)果進行對比，分析比較未加固措施及加固措施對路基整體穩(wěn)定性的影響。輸入加固情況與未加固情況的土體基本參數(shù)，通過理正巖土軟件計算，得到土體的總的下滑力、總的抗滑力以及路基穩(wěn)定性系數(shù)。

　　路基未加固時，路基穩(wěn)定性系數(shù)1.08(<1.40)，不滿足公路路基設(shè)計規(guī)范要求[10]。路基加固后，路基穩(wěn)定性系數(shù)2.3(>1.40)，滿足公路路基設(shè)計規(guī)范要求[10]。采用路基加固措施后，相比未加固情況，路基穩(wěn)定性系數(shù)有較大幅度提高，說明注漿加固能夠提高路基邊坡的總的抗滑力，對路基穩(wěn)定性提高具有顯著的作用。建議在工程實際注漿過程中，應(yīng)嚴格控制注漿時間和注漿壓力，減小注漿施工對路面的擾動。

　　3隧道下穿高速公路路基段施工影響分析

　　3.1計算模型與參數(shù)

　　基于FLAC3D軟件建立隧道與路基三維空間模型，模型尺寸為:150m×120m×100m(縱向長度×橫向?qū)挾?times;高度)，三維計算模型共劃分為16.2萬個單元，土層采用摩爾-庫倫彈塑性本構(gòu)模型，盾構(gòu)隧道管片襯砌采用彈性模型，土層采用實體單元模擬，管片采用板單元模擬[11]。

　　3.2計算結(jié)果分析

　　提取開挖后隧道洞周圍巖水平位移、豎向位移及路面沉降計算結(jié)果如下。隧道左右兩側(cè)圍巖向洞內(nèi)發(fā)生擠入變形，在左線開挖后，左線隧道的左邊圍巖的水平最大位移值為9.18mm，右邊圍巖的水平最大位移值為-8.91mm，小于洞內(nèi)收斂控制值12mm[12]。待右線貫通之后，左線隧道的左邊圍巖的水平最大位移值為8mm，較左線貫通時水平位移稍有減小，減小了1.18mm;而其右邊圍巖受右線開挖影響，水平最大位移值為-9.1mm，較左線貫通時水平位移有所增大，約增大了0.2mm。

　　而右線隧道的左邊圍巖的水平最大位移值為10.2mm，其右邊圍巖的水平最大位移值為-8.8mm，洞周水平收斂均小于洞內(nèi)收斂控制值12mm，滿足規(guī)范要求[12]。左線隧道開挖后，拱頂將會出現(xiàn)沉降及拱底將會隆起，豎向離拱頂越近，沉降值越大，拱頂最大沉降值為-35.2mm，拱底的最大隆起值為8.21mm。

　　右線隧道開挖后，拱頂將會出現(xiàn)沉降，而拱底將會隆起，拱頂?shù)淖畲蟪两抵禐?33.2mm，拱底最大隆起值為13.2mm。而左線的拱頂沉降最大值稍有減小，拱底隆起最大值稍有增大，但變化量很小，可以忽略不計。左右線拱頂下沉值均小于控制值64mm，滿足規(guī)范要求[12]。隨著左線隧道的掘進，高速路面將會出現(xiàn)沉降，且位于左線隧道正上方的路面沉降值最大，越往兩邊，沉降值逐漸減小，高速路面沉降值最大為-12.5mm。

　　隨著右線隧道的掘進，高速路面將會出現(xiàn)沉降，且位于右線隧道正上方的路面沉降值最大，越往兩邊沉降值越小，高速路面沉降值最大為-17.4mm。在右線隧道掘進完成后，路基的最大沉降會向右移動，并最終穩(wěn)定在右線隧道上方。同時，左線隧道上方的路面沉降值并沒有減小。隧道穿越施工完成后路面地表沉降均小于控制值30mm，滿足規(guī)范要求[12]。

　　4結(jié)論與建議

　　本文依托某一實際工程，研究了盾構(gòu)隧道長距離下穿高速公路路基段路基施工保護措施，并基于理正巖土軟件與FLAC3D軟件對隧道下穿公路路基施工時路基穩(wěn)定性進行了研究分析，驗證了施工保護措施的實施效果。研究結(jié)論如下:

　　1)袖閥管注漿加固能夠提高路基邊坡總的抗滑力，能夠有效地提高路基穩(wěn)定性，高速公路路基加固后路基穩(wěn)定性系數(shù)為2.3(>1.40)，滿足公路路基設(shè)計規(guī)范要求。建議在工程實際注漿過程中，應(yīng)嚴格控制注漿時間和注漿壓力，減小注漿施工對路面的擾動。

　　2)隧道施工過程中隧道洞周兩側(cè)圍巖向洞內(nèi)發(fā)生擠入變形，路面沉降最大值出現(xiàn)在隧道正上方的路面，越往路面兩邊沉降值越小，且最終穩(wěn)定在右線隧道正上方。隧道下穿路基施工完成后，隧道洞周圍巖、公路路基沉降值均在規(guī)范允許值范圍內(nèi)，實際采用的路基加固措施能夠保證路基的安全要求。

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　　相關(guān)期刊推薦：《公路交通科技·應(yīng)用技術(shù)版》雜志的內(nèi)容具有較強的時代感和簡潔、實用、操作性強等特點，是廣大從事公路交通建設(shè)與管理人員，科研人員和技術(shù)人員提高業(yè)務(wù)水平和工作能力的良師益友。同時，也是各級公路交通主管部門的窗口，研究我國公路交通改革與發(fā)展的重要資料來源，深受廣大讀者的歡迎。

篇(2)

　　摘要：文章分析了高速公路路基出現(xiàn)沉陷問題的主要原因，對注漿技術(shù)的特點進行闡述，并對高速公路路基沉陷注漿施工技術(shù)展開了全面的分析與探究。

　　關(guān)鍵詞：高速公路;路基沉陷;注漿施工技術(shù)

　　引言

　　隨著我國經(jīng)濟的不斷進步，高速公路建設(shè)也得到了飛速的發(fā)展。高速公路的路基是高速公路的基礎(chǔ)，也是公路工程施工的重點難點。近些年來，許多高速公路在施工的過程中出現(xiàn)了路基沉陷的現(xiàn)象，對公路的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生了嚴重的影響。對此，必須采取相應(yīng)的措施，保證公路的運輸質(zhì)量。注漿技術(shù)則憑借著其施工簡單、工期短以及占地面積小等特點，在處理高速公路路基沉陷中得到了有效的應(yīng)用，能夠保證高速公路的施工質(zhì)量。

　　高速公路論文范例：高速公路安全管理中的智能交通技術(shù)

　　1高速公路路基出現(xiàn)沉陷問題的主要原因

　　1.1填筑土層工程質(zhì)量有待提高

　　通過翻閱大量資料和信息表明，需要填筑較大厚度的土層，但其自重固結(jié)并沒有得到加持和完善，在受到荷載時，容易導(dǎo)致工后沉降現(xiàn)象的發(fā)生。而且，從該室內(nèi)試驗結(jié)果可以看出，誘發(fā)工后沉降的另一個原因是較大的填筑土孔隙。

　　1.2臺背填土方面出現(xiàn)的問題

　　臺背填土是高速公路建設(shè)中最常見的一個環(huán)節(jié)，也是十分關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，但是，臺背填土的工作難度較大，且施工環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，同時也涉及到許多的施工技術(shù)，所以，一旦其中的一個因素失控，都會對高速公路建設(shè)造成嚴重的影響，并影響到高速公路路基的穩(wěn)固性。臺背填土涉及到許多施工項目，每一個小環(huán)節(jié)都可能會受到一些影響，進而影響到整個項目的施工質(zhì)量，就會導(dǎo)致沉降現(xiàn)象的發(fā)生。例如，有些高速公路的臺背土施工圖不詳細，工程技術(shù)交底不到位，沒能科學(xué)的選擇填料，導(dǎo)致臺背土填料的透水性不足，填料中的有機物或雜質(zhì)多。

　　1.3回填速度過快，碾壓不到位

　　因為施工環(huán)境的限制，通道臺背兩側(cè)開挖埋沒管道后無法對其基坑及管頂進行壓實處治，而且通車時間所限，加之回填速度過快，導(dǎo)致公路壓實度和具體規(guī)范要求不相符，從而使公路路基臺背填土出現(xiàn)不穩(wěn)定沉陷問題。這種危害體現(xiàn)在公路運營期間由于填土自重和路面重車作用，臺背填土?xí)�不斷壓密沉陷使得填土接合部出現(xiàn)下沉傾向，最后出現(xiàn)空洞并致使公路產(chǎn)生裂縫，不利于道路的正常使用。

　　2注漿技術(shù)的特點

　　注漿技術(shù)作為處理高速公路路基沉陷的主要技術(shù)手段，其有著非常明顯的特點，能夠滿足不同的路基沉陷環(huán)境。首先，注漿技術(shù)所需要的設(shè)備是砂漿攪拌機、壓漿機和百米鉆機。可以根據(jù)高速公路的沉陷性質(zhì)選擇不同的設(shè)備型號，因此，注漿技術(shù)對環(huán)境的適應(yīng)性較強，能夠在復(fù)雜的高速公路中發(fā)揮作用。

　　其次，注漿技術(shù)的設(shè)備成本較低，有效節(jié)省了整體工程成本。注漿技術(shù)在施工中所需要的技術(shù)難度也較低，操作比較簡單，能夠保障注漿施工質(zhì)量，相應(yīng)的施工強度也不大，對技術(shù)人員的要求不高，更有利于完成規(guī)范施工，達到施工目的。總之，注漿技術(shù)具有簡單實用的特點，能夠在處理高速公路路基沉陷時靈活作業(yè)，有效解決高速公路路基沉陷的問題。

　　3高速公路路基沉陷注漿施工技術(shù)的研究

　　3.1準備工作

　　首先，施工人員要相對沉陷路段的地質(zhì)條件進行實地勘測，以此來確定沉陷路段具體的地質(zhì)與地形條件，同時也要對土體中的最佳含水量、塑限與液限進行有效的檢測。其次，施工人員要根據(jù)該沉陷路段的圖土質(zhì)情況，結(jié)合漿液凝結(jié)所需的時間來合理設(shè)計水泥漿液的配合比，該設(shè)計過程要在室內(nèi)進行。最后，施工人員要在施工現(xiàn)場進行注漿試驗，通過試驗來測定該段路基漿液的有效擴散面積、注入率，確定布孔間距，合理設(shè)計注漿布置圖，并在此基礎(chǔ)上對施工材料的用量進行計算，再依據(jù)注漿布置圖來進行放樣，科學(xué)布設(shè)控制點與水準點。

　　3.2布設(shè)注漿孔和鉆孔

　　根據(jù)開裂情況并結(jié)合臺背回填作業(yè)的覆蓋范圍，經(jīng)分析后確定鉆孔注漿施工區(qū)域，即通道臺背兩側(cè)10m內(nèi)設(shè)置第一排注漿孔，該處與墻身間距均保持為0.5m，部分注漿孔位于中央分隔帶一側(cè)，要求二者間距延長至1.0m;沿線路縱向，各注漿孔的排距設(shè)置為1.5m;關(guān)于橫向孔距的設(shè)置，公路行車道為1.2m，道路硬路肩兩側(cè)均為1.5m;嚴格控制鉆孔深度，孔底與管頂相距0.5m，孔徑75mm，本工程中構(gòu)造物為正交通道，而部分工程為斜交狀態(tài)，此時則要適當加大注漿孔的數(shù)量，以確保注漿加固效果。

　　3.3埋管、注漿

　　采用振動沉管機依次將直徑為20mm的高壓花管沉入注漿孔。注漿管下部有許多小孔，將小孔和注漿管下部開口多層封閉。注漿管必須一次性放到設(shè)計深度，在到達孔底后孔口處預(yù)留0.5m。小型攪拌機拌制水泥砂漿，采用摻加了速凝劑的42.5#普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.8。

　　通過高壓注漿機將水泥砂漿灌入，注漿壓力為1MPa左右。采取先外圍、后中間的間隔注漿方式，從路基沉陷的外部開始，每隔一排、隔一孔注漿，呈環(huán)形包圍狀，中間部位也同樣隔排隔孔注漿，最后加密注漿。注漿過程中要時刻關(guān)注孔內(nèi)、鄰孔的漿液上升情況，以及孔四周的情況。如發(fā)現(xiàn)周邊有漏漿、路面鼓起等狀況，要立即采取措施進行處理，處理好之后再繼續(xù)注漿。水泥漿凝結(jié)后，由于收縮作用，路基仍可能存在一些裂縫，對此進行補漿處理。

　　4注漿施工技術(shù)的具體要求以及相關(guān)標準

　　4.1鉆孔作業(yè)的施工標準，應(yīng)按照干鉆成孔技術(shù)進行施工規(guī)范要求

　　首先，在鉆孔的施工要求上，應(yīng)盡量采用干鉆成控技術(shù)。干鉆成孔技術(shù)在一些大型的路基結(jié)構(gòu)上有非常良好的施工效果。其次，在施工灌漿的過程中，要注意砂漿倒入的連續(xù)性，即要把砂漿一次性連貫地倒入鉆孔當中，有助于砂漿的快速凝結(jié)，保證工程質(zhì)量。對注漿的時機也要精準把握，要根據(jù)注漿材料性質(zhì)的不同以及壓力標準的不同，設(shè)置相應(yīng)的停止注漿標準。

　　另外，在注漿的過程中，如果施工不夠規(guī)范，可能出現(xiàn)冒漿的情況，對材料造成浪費，不利于作業(yè)的展開，因此，為避免這種情況，應(yīng)設(shè)立相應(yīng)的施工規(guī)范和標準，例如通過使用速凝水泥以及棉絮等材料進行封孔，或采用改變材料比例的方式，達到避免或阻止惡劣情況發(fā)生的目的。

　　4.2質(zhì)量控制與檢驗

　　(1)對施工原材料進行分期與分批供應(yīng)，并保證原材料的質(zhì)量，及時予以檢查驗收，加強現(xiàn)場保管及發(fā)放。所有類型的材料都要在經(jīng)過檢驗并確認合格之后才能正式使用施工，未經(jīng)檢驗與檢驗結(jié)果不合格的材料不允許在施工中使用，否則將造成質(zhì)量問題或隱患。(2)在注漿開始前與完成后都要通過注水試驗來確定實際吸水量，通過對注漿開始前和完成后試驗結(jié)果的對比，能確定注漿效果，當注漿完成后實際吸水量不超過注漿開始前3%～5%，則說明注漿效果達到要求。

　　結(jié)束語

　　作為高速公路工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，路基一旦發(fā)生沉降，就會對公路的運營質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，嚴重的甚至?xí)��?dǎo)致安全事故的發(fā)生。高速公路項目最為常見的病害問題就是高速公路路基沉降，在所有路基沉降中，通道兩側(cè)臺背沉降是最常見的一種，所以必須加大控制力度，提高該部位的施工質(zhì)量。傳統(tǒng)臺背施工往往采用一次開挖、回填、壓實的施工方法，這種施工方法不僅施工周期長，成本較高，施工過程會對正常的車輛通行產(chǎn)生影響，為了有效避免以上各因素帶來的影響，選擇注漿處治技術(shù)，可以有效的解決公路臺背出現(xiàn)的沉降問題，同時保證公路通行安全的有效運營。

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　　作者：周軍