楊紅忠
摘 要:昭瀘高速公路牛場互通K29+900~K30+200 段右側(cè)路塹邊坡完全處于厚層第四紀殘坡積崩坡積碎石土范圍,水位較高,含水率達到飽和狀態(tài)。采用鋼錨管注漿工藝對該邊坡進行治理,對類似地層的邊坡治理有一定的工程借鑒意義。
關(guān)鍵詞:坡積層 富水邊坡 鋼錨管注漿 邊坡處治理 應(yīng)用
一、鋼錨管
1.1鋼錨管邊坡防護與排水的原理與方法
普通鋼錨管技術(shù)基本原理是通過水泥漿或者水泥砂漿等錨固材料在主動區(qū)所產(chǎn)生的拉力傳遞至阻抗區(qū),以增加滑動面上的垂直應(yīng)力,進而提高該處土層的抗剪強度;并且在滑動面上的水泥漿等可借助于土層提供的被動土壓力,產(chǎn)生剪力和彎矩以抵抗主動區(qū)的滑動,從而達到加固邊坡的目的。鋼錨管注漿工藝通過高壓注漿,漿液注入松散、破碎巖體,使巖體及軟弱土體提高自身強度,且鋼錨管本身留在邊坡巖土體內(nèi)部也可以起到加筋的效果,可以起到錨固、加筋的效果。若將一部分鋼錨管不注漿,則不注漿的鋼錨管則可用作排水管道,管身周圍土體的積水可以通過注漿孔滲入鋼錨管,再通過鋼錨管孔口排出坡體,這樣鋼錨管既起到了加筋加固的效果,又可以起到邊坡土體內(nèi)部排水的作用。
1.2鋼錨管注漿技術(shù)。將鋼錨管通過鉆孔下入地層,管身按一定間距預(yù)留出漿孔,使?jié){液在外界壓力條件下,將能固結(jié)的漿液通過鋼錨管孔注入巖土縫隙。以達到較均勻地進人周邊巖層且均勻擴散的目的。注漿完成后在土體中產(chǎn)生以鉆孔為中心的圓柱狀復(fù)合結(jié)構(gòu)體,且在樁體外圍土體裂隙中形成抗剪能力較強的樹根網(wǎng)狀漿脈復(fù)合體,這樣既加固了邊坡土體,又形成加筋的作用。通過注漿向巖土體施加壓力,漿液在施加壓力的情況下滲入節(jié)理裂隙中,將其中的自由水和空氣排出,漿液填筑原來裂隙空間,從而使巖土體密度增加,孔隙率減小,含水率降低,對富水不穩(wěn)定邊坡進行限制和約束,以達到控制巖體變形,促使巖體間二維應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槿S應(yīng)力。巖土體本身強度得到加大,自身穩(wěn)定得到提高。
二、注漿鋼錨管的施工工藝
2.1.鋼錨管注漿施工順序:放線→鉆機就位→鉆孔→清孔→下剛錨管和注漿PVC管→在鋼錨管外一次常壓注漿→在鋼錨管內(nèi)二次劈裂注漿→管內(nèi)植筋→補漿→鋼錨管頂鋼筋混凝土澆筑。
2.2.按照邊坡坡比長度確定鋼錨管布設(shè)位置,采用RTK或者全站儀對每根鋼錨管位置進行測量放樣。鉆孔輔助支架及工作平臺采用φ48*35鋼管進行搭設(shè),支架采用雙排腳手架的形式進行布置,縱向設(shè)置三根鋼管,斜向、豎向、橫向三根鋼管將縱向三根鋼管按照三角形樣式連接起來,橫向鋼管水平放置,每1.5米一道,鉆機擺放位置進行加密布置。
2.3.采用SKD100型潛孔鉆機干鉆成孔,并超鉆0.5m。鉆孔如遇地層松散、破碎、造成塌孔、縮孔時,可采用進行二次成孔注漿或跟套管的鉆進技術(shù),以使鉆孔完整不坍塌。
2.4.鋼錨管管壁采用打孔機施鉆出漿孔,同一截面上只布設(shè)一個眼,呈梅花形布置,沿軸線間距為15cm,孔眼直徑為φ8mm~φ12mm,出漿孔采用特制膠帶或膠凝材料密封。在鋼錨管頂端2.5m范圍范圍不鉆孔,為預(yù)留止?jié){段。
2.5.注漿分為兩次,第一次常壓注漿和第二次劈裂注漿。
第一次常壓注漿配合比為一般為水泥:水=1:0.45~0.5之間,并摻入水泥質(zhì)量5%的早強高效減水劑,從一次常壓PVC管注漿,注至空孔冒漿為止,壓力為0.2~0.5MPa之間。鋼管底設(shè)底蓋防止注漿進入鋼管。第二次劈裂注漿在第一次注漿體的軸心抗壓強度不低于5MPa時進行。二次劈裂注漿配合比水泥:水=1:0.6~0.8,并摻入水泥質(zhì)量5%的早強高效減水劑,以鋼管作為二次劈裂注漿的注漿管,通過劈裂第一次注漿的水泥結(jié)石體,漿體向四周擴散,加固巖體。瞬間劈裂壓力不小于3MPa。
三、富水邊坡處置其他措施
3.1對于云貴高原地區(qū)富水、松散的坡積堆積碎石土邊坡,往往處于欠穩(wěn)定或者臨界穩(wěn)定狀態(tài),施工機械一經(jīng)擾動,極其容易發(fā)生變形、垮塌。在現(xiàn)場施工的過程中,邊坡一經(jīng)開挖,在防護施工之前,可以先施做仰斜式排水孔進行排水,降低邊坡土體含水率,減小邊坡失穩(wěn)機率。鉆孔采用水平鉆機鉆進,鉆孔孔徑為φ130mm,然后安放φ110mm硬塑透水管,里端及滲水段采用滲水土工布包裹,排水孔的孔深、孔位、孔距根據(jù)施工揭示的地下水出露情況確定,斜孔有6°~10°向外傾斜。
結(jié)束語
對于云貴川地區(qū)欠穩(wěn)定的富水、松散的深厚殘坡積崩坡積碎石土邊坡支護,采用鋼錨管注漿工藝可以達到錨固和排水雙用途,可以在對邊坡進行加固的同時,排除內(nèi)部積水,消除不利因素,大大的提高了邊坡的穩(wěn)定性。針對不同的工程地質(zhì)特點及現(xiàn)場實際,可以對鋼錨管的布設(shè)間距、形式、錨固深度以及注漿工藝略微進行改動,以達到更好的加固效果。
參考文獻
[1]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002