鋼錨管注漿工藝在富水邊坡防護(hù)施工中的應(yīng)用

楊紅忠

摘 要：昭瀘高速公路牛場(chǎng)互通K29+900～K30+200 段右側(cè)路塹邊坡完全處于厚層第四紀(jì)殘坡積崩坡積碎石土范圍，水位較高，含水率達(dá)到飽和狀態(tài)。采用鋼錨管注漿工藝對(duì)該邊坡進(jìn)行治理，對(duì)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(hù)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(dòng)區(qū)所產(chǎn)生的拉力傳遞至阻抗區(qū)，以增加滑動(dòng)面上的垂直應(yīng)力，進(jìn)而提高該處土層的抗剪強(qiáng)度;并且在滑動(dòng)面上的水泥漿等可借助于土層提供的被動(dòng)土壓力，產(chǎn)生剪力和彎矩以抵抗主動(dòng)區(qū)的滑動(dòng)，從而達(dá)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(qiáng)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(dá)到較均勻地進(jìn)人周邊巖層且均勻擴(kuò)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(qiáng)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(duì)富水不穩(wěn)定邊坡進(jìn)行限制和約束，以達(dá)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(qiáng)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(jī)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(bǔ)漿→鋼錨管頂鋼筋混凝土澆筑。

2.2.按照邊坡坡比長(zhǎng)度確定鋼錨管布設(shè)位置，采用RTK或者全站儀對(duì)每根鋼錨管位置進(jìn)行測(cè)量放樣。鉆孔輔助支架及工作平臺(tái)采用φ48*35鋼管進(jìn)行搭設(shè)，支架采用雙排腳手架的形式進(jìn)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(jī)擺放位置進(jìn)行加密布置。

2.3.采用SKD100型潛孔鉆機(jī)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(shí)，可采用進(jìn)行二次成孔注漿或跟套管的鉆進(jìn)技術(shù)，以使鉆孔完整不坍塌。

2.4.鋼錨管管壁采用打孔機(jī)施鉆出漿孔，同一截面上只布設(shè)一個(gè)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(qiáng)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(jìn)入鋼管。第二次劈裂注漿在第一次注漿體的軸心抗壓強(qiáng)度不低于5MPa時(shí)進(jìn)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(qiáng)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(kuò)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(duì)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(jī)械一經(jīng)擾動(dòng)，極其容易發(fā)生變形、垮塌。在現(xiàn)場(chǎng)施工的過程中，邊坡一經(jīng)開挖，在防護(hù)施工之前，可以先施做仰斜式排水孔進(jìn)行排水，降低邊坡土體含水率，減小邊坡失穩(wěn)機(jī)率。鉆孔采用水平鉆機(jī)鉆進(jìn)，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(duì)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(hù)，采用鋼錨管注漿工藝可以達(dá)到錨固和排水雙用途，可以在對(duì)邊坡進(jìn)行加固的同時(shí)，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(duì)不同的工程地質(zhì)特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，可以對(duì)鋼錨管的布設(shè)間距、形式、錨固深度以及注漿工藝略微進(jìn)行改動(dòng)，以達(dá)到更好的加固效果。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002