钢花管注浆在高陡冲沟边坡治理中的应用分析论文_侯刘锁1,王宁2,丁海滨2

1.深圳市勘察研究院有限公司 广东深圳 518000;2.华东交通大学 土木建筑学院 江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室 江西南昌 330013

摘要:针对边坡冲沟回填土无法压实的情况,采用钢花管注浆技术快速改善回填土性状,在冲沟地质灾害抢险工程中取得了很好的效果。以深圳某边坡地质灾害治理工程为例,详细介绍了回填土中钢花管注浆设计参数选择、施工顺序,并通过标准贯入试验对注浆效果进行了检测。结果表明:注浆后回填土性状改善明显,有效地控制了边坡的变形速率,提高了后续边坡支护施工的安全系数,证明采用钢花管注浆技术处理冲沟回填完全可满足设计要求。

关键词:边坡工程;高陡冲沟;钢花管注浆;地质灾害

引言

随着城市建设的高速发展,位于地形复杂区域的大中城市出现了越来越多的人工边坡,而城区一旦发生诸如滑坡之类的地质灾害将会造成严重的损失。近年来,我国对城区地质灾害的防御与治理提出了更高的要求。因此,对地质灾害治理及应急处理技术研究,制定科学有效的支挡措施具有十分重要的理论与工程实际意义。

目前对边坡滑坡、崩塌等地质灾害治理方案已较成为成熟,主要采用:①削坡/填方放缓坡度;②重力式/拱坝式挡墙;③抗滑桩;④格构锚支护等支护手段[1]。而对于水土流失严重的高陡冲沟造成的滑坡等地质问题,在治理时首要的工作往往是先对冲沟回填、恢复原地貌,进而采取上述治理措施。目前对于冲沟回填的设计和施工还未形成非常成熟的解决方案。一般对于大型的冲沟回填多采用重型设备分层填筑压实[2-4],这类处理方法一方面需要为设备提供足够的空间,另一方面所用工时往往较长,在抢险项目中不宜使用。钢花管注浆加固措施因其施工工艺简单、工期短、无需大开挖、加固效果良好、成本较低等[5]特点诸多优点已被广泛地应用于边坡稳定性治理工程中[6-9]。在边坡稳定性治理工程中,通过注浆提高边坡的整体性,钢花管自身作为筋材提高了土体的抗剪抗拉特性,进而使边坡达到自稳的能力。

钢花管注浆加固的工艺简单、施工迅速、加固效果好等特点,为抢险工程中的高陡冲沟回填提供了一个很好的解决思路。本文将通过工程实例介绍钢花管注浆在高陡冲沟危险边坡应急治理中的应用,并通过整治效果对其在高陡冲沟回填工作中的适用性提出评价。

1 工程概况

1.1 冲沟现状

山体冲沟位于深圳市坂田街道新利厂后侧低丘山体。2011年以来,由于山体后方的布吉水径渣土场大量堆土,导致原山体径流发生改变;同时因渣土场排水系统不完善,大量雨水汇集冲刷山体,加剧了水土流失与山体崩塌,形成落差很大的冲沟切割。冲沟水平长度超过80m,顶部距离左侧渣土场(弃土约50万m3)最近距离不足2m,与坡底新利厂高差达60m,沟口距离简易工棚的水平距离仅为35m。山体顶部发育数条深大裂缝,宽度为2~5cm,深度未探触到底。山体顶部存在一处花岗岩危岩,约60~100m3。该危岩深度风化,裂隙高度发育,随时会发生崩塌滚落。

冲沟边坡地层为全~强风化花岗岩地层,遇水易软化崩解,且冲沟左侧为渣土场,在暴雨等极端天气影响下极易造成滑坡。

通过监测数据分析,采用回填+钢花管注浆的回填措施,边坡总沉降为4~10mm,总水平变形为6~10mm。采用放坡、锚索、格构梁及抗滑桩等之后措施后,边坡总沉降为4~8mm,总的水平变形为5~8mm,并完工1个月后监测数据均趋于收敛,边坡安全稳定。

4 结论

本文针对危坡上的高陡冲沟回填时遇到的回填压实问题,提出了钢花管注浆的改善方案。先在冲沟底部插入竖直钢花管,回填土体后再采取注浆措施。钢花管本身对土体起到加筋作用,并可通过注浆改善回填土的物理力学性质。通过各类检测、监测手段,得到以下结论:

(1)全风化和强风化花岗岩土体通过注浆加固达到了可塑状粉质粘土的物理力学性能。

(2)高陡冲沟采用回填土+钢花管注浆后,随着水泥土的逐步硬化,冲沟两侧边坡的变形速率明显降低,总变形量也得到了控制。

(3)采取抗滑桩及锚杆格构梁对边坡进行综合治理期间,边坡的变形速率进一步得到控制。这表明回填土+钢花管注浆的回填措施提高了后续工程施工的安全系数。

(4)治理完工后1~2个月,边坡的变形几乎停止,边坡稳定性大为提高。回填土+钢花管注浆技术应用到高陡冲沟危坡治理工程,可以满足应急抢险要求。

参考文献

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作者简介:侯刘锁(1985–),男,工程师,主要从事岩土工程等方面的设计。

论文作者:侯刘锁1,王宁2,丁海滨2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/28

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