普 躍 昆

(紅河州路政管理支隊(duì)，云南 蒙自 661100)

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多次控制注漿鋼錨管框架技術(shù)在滑坡治理中的應(yīng)用

普 躍 昆

(紅河州路政管理支隊(duì)，云南 蒙自 661100)

結(jié)合云南省元綠二級(jí)公路K76+800～K76+900左側(cè)邊坡的工程地質(zhì)條件，分析了該邊坡發(fā)生滑坡的原因，提出了多次控制注漿鋼錨管框架防治技術(shù)，并闡述了該技術(shù)的施工工藝及注意事項(xiàng)，有效保證了公路的安全運(yùn)營(yíng)。

滑坡，注漿鋼錨管，地質(zhì)條件，施工工藝

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐也在不斷加快。在公路建設(shè)過(guò)程中，不可避免的遇到了大量的邊坡問(wèn)題。

截止到2015年年底，我國(guó)的高速公路通車總里程達(dá)到了12.5萬(wàn)km，居世界首位。我國(guó)東部發(fā)達(dá)地區(qū)路網(wǎng)建設(shè)已日趨完善，今后國(guó)家的交通規(guī)劃將逐漸向經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的西部地區(qū)傾斜。

我國(guó)地勢(shì)西高東低，西部多山地地形。在山區(qū)修建高速公路，面臨著較復(fù)雜的自然環(huán)境和地質(zhì)條件，不可避免的將出現(xiàn)大量的邊坡病害問(wèn)題。如何有效的對(duì)邊坡病害進(jìn)行治理，是山區(qū)高速公路建設(shè)必須考慮的重點(diǎn)難題和現(xiàn)實(shí)需要。

現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)邊坡防治技術(shù)的應(yīng)用已較為成熟，但這些技術(shù)存在施工工期長(zhǎng)、安全難以保證、特殊地層適應(yīng)性不強(qiáng)等突出問(wèn)題。多次控制注漿鋼錨管技術(shù)結(jié)合了錨桿加固和注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，具有防治加固效果顯著、施工快捷安全等特點(diǎn)，是今后滑坡治理技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。針對(duì)云南省元陽(yáng)至綠春二級(jí)公路K76+800～K76+900左側(cè)滑坡，設(shè)計(jì)并采用了注漿鋼錨管加固技術(shù)。本文將對(duì)該工點(diǎn)滑坡原因進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹注漿鋼錨管技術(shù)在該類滑坡防治中的應(yīng)用。

1 工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

元綠線K76+800～K76+900左側(cè)自然斜坡走向近NE25°，傾向SE70°，傾角38°～42°，山脊高出路基面100 m以上，呈平面形單斜坡(見圖1)。刷方邊坡走向和傾向與自然斜坡一致，高度近60 m。該段線路走向由NE30°方向逐漸轉(zhuǎn)向NE70°。

1.2 地質(zhì)特征

根據(jù)勘察報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，當(dāng)?shù)氐貙訋r性為第四紀(jì)崩坡積層，下伏三疊系板巖。

1)第四紀(jì)崩坡積層，黃褐色粘土、砂粘土夾碎石、塊石層，成因?yàn)楸婪e和坡洪積兩種。崩積層碎石，塊石含量大約占90%以上，粒徑大小不一，最大粒徑約40 cm，含10%的砂粘土；坡洪積層，碎石、塊石含量不到10%，最大粒徑為5 cm，粘土，砂粘土含量約90%，呈粘土狀或砂土狀。碎石、塊石成分為泥質(zhì)板巖。

2)三疊系板巖，紫褐色，全風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化，巖體呈塊狀或碎石塊狀。成分為砂質(zhì)板巖和泥質(zhì)板巖，砂質(zhì)板巖強(qiáng)度較高，泥質(zhì)板巖強(qiáng)度較低，手掰易斷。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

路線所經(jīng)區(qū)域地處哀牢山斷裂帶，受斷裂影響，巖體破碎，次一級(jí)構(gòu)造發(fā)育，現(xiàn)場(chǎng)量得的側(cè)向臨空緩傾角的構(gòu)造裂面。在一級(jí)邊坡的坡腳產(chǎn)狀NE32°/SE27°；第二組在滑坡區(qū)界中部，產(chǎn)狀NE20°/SE49°；第三組在四級(jí)邊坡的坡腳，產(chǎn)狀NE26°/SE40°。

1.4 地下水

第四紀(jì)崩坡積層塊狀和碎塊狀的板巖均為儲(chǔ)水構(gòu)造，由于其向臨空的排泄條件較好，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)地下水滲出。第四紀(jì)崩坡積層和三疊系板巖的交界面物質(zhì)成分為粘性土和少量碎石土，由基巖風(fēng)化而成，隔水。

2 邊坡病害分析

該段邊坡曾發(fā)生兩次大的滑坡，在滑動(dòng)區(qū)的大里程側(cè)已形成明顯的滑坡變形，在滑動(dòng)區(qū)的小里程側(cè)邊坡還沒(méi)有明顯的變形跡象，可能存在潛在的穩(wěn)定區(qū)，因此將該邊坡分三個(gè)區(qū)：滑坡區(qū)、滑坡變形區(qū)、潛在不穩(wěn)定區(qū)。

2.1 滑坡區(qū)

1)第一次滑動(dòng)。邊坡按1∶0.5～1∶1放坡，坡高不足20 m，引起第四紀(jì)崩坡積層沿基巖頂面(NE31°/SE41°)的滑動(dòng)。

2)第二次滑動(dòng)。滑坡區(qū)里程為K76+826～K76+862，第一次滑動(dòng)后，對(duì)原有滑體進(jìn)行刷方處理，刷方邊坡高度最大為60 m，設(shè)3個(gè)分級(jí)平臺(tái)，寬度2 m～5 m，分級(jí)邊坡坡度約40°。在邊坡開挖到位后又發(fā)生了更大規(guī)模的滑動(dòng)。主滑面下部依附于NE32°/SE27°的結(jié)構(gòu)面，中部依附于NE26°/SE40°的結(jié)構(gòu)面，后緣依附于NE20°/SE49°的結(jié)構(gòu)面，在現(xiàn)場(chǎng)滑動(dòng)方向約為SE70°，此指向在滑坡的后緣量得。推測(cè)最大滑體厚度約8.0 m，滑坡長(zhǎng)約60 m，寬約26 m，滑動(dòng)體段約1.0萬(wàn)m3。

滑動(dòng)性質(zhì)為破碎巖體向順坡向結(jié)構(gòu)面的滑動(dòng)，滑動(dòng)誘因?yàn)檫吰麻_挖。由1,2次滑動(dòng)可以推斷，滑坡具有多級(jí)牽引的特點(diǎn)，如不對(duì)目前滑動(dòng)的邊坡進(jìn)行整治，將對(duì)公路的安全運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重的威脅。

2.2 滑坡變形區(qū)

在K76+862～K76+887滑體整治設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，在3級(jí)平臺(tái)發(fā)現(xiàn)明顯的滑坡后緣裂縫，走向NE20°，長(zhǎng)21.3 m，縫寬3 cm～10 cm，下錯(cuò)2 cm～5 cm。

滑坡分二級(jí)，一級(jí)在3級(jí)平臺(tái)以下，一級(jí)滑動(dòng)后會(huì)牽引二級(jí)滑動(dòng)發(fā)生，后緣在刷方邊坡線以上，主滑面前部依附于NE32°/SE27°的結(jié)構(gòu)面，中部依附于NE26°/SE40°的結(jié)構(gòu)面，該坡長(zhǎng)約65 m，寬約25 m，最大厚度約9.0 m，推測(cè)一級(jí)，二級(jí)滑動(dòng)體積約1.5萬(wàn)m3。

2.3 潛在不穩(wěn)定區(qū)

在K76+800～K76+826滑坡整治范圍內(nèi)，雖然刷方邊坡的高度不足20 m，但受滑坡區(qū)的影響，在今后一段時(shí)間內(nèi)可能失穩(wěn)，該段長(zhǎng)度約26 m。

3 邊坡病害整治工程措施

3.1 滑坡推力計(jì)算

根據(jù)物探成果，滑坡土體物理力學(xué)指標(biāo)取c=13.6 kPa，φ=20.45°。根據(jù)邊坡斷面的前級(jí)滑塊狀態(tài)，取k=1.05，c=12 kPa，反算出φ=21.6°，考慮采用二次分段注漿技術(shù)，考慮注漿對(duì)滑面滑體強(qiáng)度的提高，設(shè)計(jì)時(shí)采用φ=23°，k=1.25，計(jì)算出滑坡區(qū)設(shè)計(jì)斷面的滑坡推力為Ex=732 kN。據(jù)此進(jìn)行二次分段控制注漿鋼錨管框架的設(shè)計(jì)。

3.2 邊坡病害整治工程措施

邊坡的病害整治工程措施，分三段進(jìn)行設(shè)計(jì)，每段設(shè)計(jì)均采用二次分段控制注漿鋼錨管框架，鋼錨管長(zhǎng)度9.0 m，間距為3 m×3 m，傾角20°。具體的措施如下：

1)第一段。潛在不穩(wěn)定區(qū)加固范圍為沿坡腳長(zhǎng)度約18 m。鋼錨管設(shè)計(jì)控制高度以刷方邊坡頂控制，框架貼刷方邊坡施工。

2)第二段?；聟^(qū)加固范圍為沿坡腳長(zhǎng)度約33 m，以滑動(dòng)面深度控制錨管設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，清理表層覆土及修整邊坡，框架貼清理坡面施工。

3)第三段?；伦冃螀^(qū)加固范圍為沿坡腳長(zhǎng)約18 m，鋼錨管設(shè)計(jì)高度以刷方邊坡頂控制，框架貼刷方邊坡施工。

4 施工工藝及注意事項(xiàng)

4.1 施工流程

該邊坡的施工順序?yàn)椋浩旅骈_挖及清理→施工放線→搭設(shè)腳手架→鉆機(jī)對(duì)位，錨孔成孔→下鋼錨管、注漿→框架梁施工→封錨→水溝砌筑→坡面綠化。

4.2 注漿錨固工程施工

注漿錨固工程主體為地下隱蔽工程，且工程質(zhì)量與施工技術(shù)密切相關(guān)，對(duì)注漿錨固工程施工隊(duì)伍的專業(yè)技術(shù)水平要求較高，應(yīng)挑選具有相應(yīng)施工技術(shù)和施工經(jīng)驗(yàn)以及有信譽(yù)的施工隊(duì)伍。

1)鉆孔。鉆孔必須采用潛孔鉆風(fēng)動(dòng)干鉆，禁止采用水鉆，清孔應(yīng)采用高壓風(fēng)。成孔直徑均為110 mm，由于鉆孔穿過(guò)滑坡堆積松散體，易塌孔，塌孔時(shí)可采用注水泥漿后再重復(fù)鉆孔的方法。

2)鋼錨管加工。第一次注漿管(φ22 mm PVC管)與鋼錨管一起下管安裝，注漿管上端通過(guò)變徑接頭與高壓注漿管連接。第二次注漿將高壓注漿管與鋼錨管上的注漿管連接，注漿管上端與密封蓋連接，密封蓋通過(guò)兩螺桿及螺母固定在鋼錨管管口上。

3)兩次分段注漿工藝。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果，確定具體的注漿工藝和注漿相關(guān)參數(shù)。

4)質(zhì)量保證措施。a.嚴(yán)格把好鋼錨管加工制作質(zhì)量關(guān)，鋼管鉆孔一定用臺(tái)鉆鉆孔眼，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的孔步距和孔步高螺旋式鉆眼，保證每一截面只有一個(gè)孔眼，不削弱鋼管的強(qiáng)度。b.鋼錨管的末端焊接U型托架，既方便下管又避免鋼錨管末端插入孔底銹蝕。c.嚴(yán)格按次序鉆孔施工，減少注漿時(shí)相互串漿。調(diào)整鋼錨管接頭，使同一橫斷面鋼錨管接頭不超過(guò)50%。d.嚴(yán)格雙液配比和按要求封孔，確保封孔質(zhì)量。e.掌握第一次注漿和第二次注漿間隔時(shí)間，分段間隔時(shí)間，保證注漿的正常進(jìn)行和注漿效果。f.注漿過(guò)程中要有專人觀察邊坡及平臺(tái)溢漿情況，加強(qiáng)觀測(cè)，保證邊坡穩(wěn)定安全。g.做好注漿記錄，以便分析注漿中發(fā)生的問(wèn)題，完善和改進(jìn)注漿工藝。

5 結(jié)語(yǔ)

本文元綠線滑坡工點(diǎn)在使用了多次控制注漿鋼錨管框架技術(shù)后，有效地防治了邊坡病害，取得了很好的加固效果，保證了后期公路的安全運(yùn)營(yíng)。

多次控制注漿鋼錨管框架技術(shù)因其具有施工機(jī)械化程度高、工期短、雨季施工方便等優(yōu)點(diǎn)，是今后輕型加固技術(shù)發(fā)展和研究的方向。

1)注漿鋼錨管技術(shù)受力機(jī)理與錨桿加固相似，主要依靠抗拔力抵抗滑坡推力，屬于被動(dòng)式防護(hù)措施。

2)注漿鋼錨管技術(shù)在依靠抗拔力抵抗滑坡推力的基礎(chǔ)上，增加了注漿環(huán)節(jié)。通過(guò)注漿，水泥漿液進(jìn)入坡體的裂隙中，通過(guò)水泥凝結(jié)，使巖土體連結(jié)成整體，從而改善滑面巖土特性，提高坡體的穩(wěn)定性。同時(shí)，在鋼錨管周邊形成類似“樹根狀”的擴(kuò)體型錨固體，提高鋼錨管地層錨固力。

3)注漿還能有效的封堵地下水進(jìn)入坡體的通道，防止地下水軟化滑動(dòng)帶土體。

4)注漿鋼錨管技術(shù)施工質(zhì)量的好壞關(guān)系到能否有效加固土體，因此在合理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，遵循現(xiàn)有研究和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的施工流程和施工工藝至關(guān)重要。

5)注漿鋼錨管技術(shù)機(jī)械化程度高，施工周期短，同時(shí)在施工難度、工程造價(jià)等方面與錨索框架梁、抗滑樁等相比，也有一定優(yōu)勢(shì)。尤其是在運(yùn)營(yíng)期使用該技術(shù)加固滑坡體，能有效縮短工期。因此，該技術(shù)值得推廣應(yīng)用。

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On application of multiple control grouting steel anchor pipe framework technique in landslide treatment

Pu Yuekun

(RoadAdministrationBrigadeofHonghezhou,Mengzi661100,China)

Combining with the engineering geological conditions of the K76+800～K76+900 left slope of Yuanlv Secondary Road in Yunnan Province, the paper analyzes the features for the landsliding of the slope, points out the multiple control grouting steel anchor pipe framework technique, and illustrates its construction craft and precautions, so as to ensure the safe operation of the roads.

landslide, grouting steel anchor pipe, geological condition, construction craft

1009-6825(2016)20-0051-02

2016-05-03

普躍昆(1961- )，男，高級(jí)工程師

P642.22

A