岩土灌浆技术在滑坡治理中的应用论文_刘迎、刘志强、韩玉杰

岩土灌浆技术在滑坡治理中的应用论文_刘迎、刘志强、韩玉杰

辽宁省东煤地质物探测量队有限责任公司

摘要:岩土灌浆施工,指的是把将既有胶凝性又有流动性的浆液,按照配比的浓度,经过灌浆钻孔,将其压送至土层孔隙或岩土裂隙中,在土层孔隙或岩土裂隙中,这些浆液不断扩散以及充填,经过胶结、硬化形成结石,能够起到防渗、加固、改善地基情况的力学物理性质以及提高工程地质条件的作用。现今,岩土灌浆技术在滑坡治理中得到了广泛应用。通过某地质滑坡实例,就岩土灌浆技术在滑坡治理中的应用进行了简要的阐述和分析,以供借鉴。

关键词:岩土灌浆技术;滑坡治理;应用

引言

滑坡一般是指山体斜坡的局部岩土在地下水动静压力和自身重力的作用下,沿山体软弱结构面所出现的剪切位移,并使岩土整体向斜坡下方进行移动的一种现象。每年我国都会出现滑坡自然灾害,其所造成的经济损失和人员伤亡巨大,因此需要采取有效措施来预防和治理山体滑坡。而岩土灌浆技术的出现,可以有效改善滑坡问题,下面将会对其进行介绍。

1岩土灌浆技术概述

岩土灌浆技术主要是将流动性和胶凝性强的浆液按照标准浓度进行匹配后,借助钻孔压缩技术,把其注入到坡体的岩土裂缝中,并使其能够迅速在岩土裂隙和土层孔隙中扩散、填充并硬化,进而达到加固滑坡、防渗防漏、改善地质条件等目的。早期,岩土灌浆技术主要应用于水闸和船坞工程,尤其是在隧洞防渗工程施工中得到了广泛的应用。在滑坡治理过程中,由于浆液具有特殊的性能,将其灌注到岩土裂缝中后,浆液会在较短的时间内干燥硬结,从而有效降低滑坡土体的含水量,同时还可以提高滑坡面的粘聚力和密度,降低滑坡体的下滑力,以确保岩土的稳定性。

2在滑坡治理中岩土灌浆技术的应用

2.1灌浆试验

灌浆试验指的是在进行灌浆设计以及施工前,应该完成的准备工作,目的是通过灌浆试验获得有关的数据、资料,为设计以及施工提供有效可靠的依据。1)试验目的:在检验灌浆后,可以了解灌浆材料对于滑带土是否具有充填效果,还可以验证灌浆处上、下接触面抗剪指标强度。验证灌浆的终止条件、浆液灌入量、灌浆孔间距、浆液水灰比、灌浆压力是否具有合理性。还能对滑带灌浆的机理做出进一步的解释。2)试验孔的布置:在进行灌浆试验之前,对于灌浆地段范围的选择以及灌浆地段的地质条件需要进行详细的调查研究,通过研究,然后分析前期工程地质勘察的资料,了解施工区域的破碎带、裂隙、断层的规模和性质,有效掌握地层的透水性、填充物、软弱夹层等,在以上工作的基础上,对于灌浆的地段进行最初选定。3)试验过程:对灌浆设备进行安装,布设灌浆的管路。按照比例配制浆液,然后进行搅拌,搅拌的时间为5min,先对滑床以下1m的部位进行灌注,再对滑带土顶部1m以上的部位进行灌注,然后从下至上对整个滑带土进行灌注。对于两个不同的灌浆孔滑带的位置,需要封孔进行处理,与此同时,进行间歇性的灌浆工作,在其中一个孔灌注暂停时,另一个孔进行灌浆工作,循环反复,直到满足设计的闭浆条件。4)竖井取样检测:在灌浆结束之后7d,需要在竖井内滑带范围中使用环刀进行取样,然后进行土工试验,进行对比,检验土体在灌浆前后其抗剪强度、孔隙比、密度、含水量等物理力学指标。在灌浆结束7d后,还需要钻进检测孔内取样,检验滑带部位浆液的充填和置换的情况。

2.2灌浆施工

1)灌浆孔布置:在灌浆试验的基础上,可以进一步对灌浆参数进行修正,根据工程的实际情况,可以将整个滑坡体分成不同的几个灌浆区段,每个灌浆孔可以分成数段来进行灌浆工作。2)灌浆工艺流程:可以分成钻孔、放置封孔器和灌浆管、第一段灌浆、扫孔以及加深钻孔、放置灌浆管与封孔器、第二段灌浆、扫孔与加深钻孔、放置封孔器与灌浆管、第三段灌浆、封孔。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆3)灌浆孔钻孔:由于需要在整个滑坡体范围内进行灌浆孔布置,并且数量比较大,为了确保施工期间滑坡体能够保持稳定,不应该使用冲洗液进行钻进成孔。经过相关对比,在气动潜孔跟管钻进、地质回转的钻机钻进以及长螺旋钻进等成孔方法中,选择气动潜孔锤的跟管钻进较为合适。4)灌浆:灌浆是滑坡治理工程中最关键的环节。高速制浆机在制备好需要的水泥浆后,将其放到低速搅拌机内进行存储。采取TJF工法进行灌浆的施工工作。TJF施工方法,指的是通过对封孔装置进行设置、添加外加剂、间歇性的灌浆来有效进行漏浆控制的灌浆方法。其具体做法是在灌浆孔已经到达灌浆的位置后,放置封孔器和灌浆管。采用间歇的灌浆方式,当灌入一定量的水泥浆之后,暂停灌注,待凝一些时间,通常为12h,在间歇期间,可以对其它孔进行灌浆,循环反复,直到闭浆条件满足,灌浆结束。在灌浆时,使用化学灌浆泵,往孔内注入化学控制液,加注量可以根据灌浆时的流量、压力以及地表的情况进行随时调控。5)施工需要注意问题:在设计时,把整个滑坡体划分成几个不同的区域进行灌浆工作,在邻近的两个区域内,不能同时进行灌浆工作,并且在每个区域内,同时进行灌浆的孔数不可超过3个,在灌浆过程中,应该仔细观察浆液的漏、冒、跑现象,并且需要及时地向孔内注入速凝剂,进行有效的控制,在无法控制的时侯,要暂停灌浆工作,等到水泥浆经过一段时间的凝固后,再继续进行灌浆。在施工过程中,需要准确地记录灌浆的用量、流量、压力、位置等,倘若遇有漏浆、跑浆、掉钻、卡钻、地表裂缝等特殊情况,需要及时通知设计和监理代表进行确认。

3岩土灌浆施工问题及解决对策

3.1串浆

串浆一般是由于存在岩层裂隙而产生的一种现象。如果两个灌浆孔之间的裂隙相互连通时,将会导致一个灌浆孔的浆液沿着裂隙通道流入另一个灌浆孔中,进而影响灌浆的效果。解决串浆的对策包括下述两种方法:①适当延长相邻管孔施工间隔,在灌浆工作开始之前,需要提前标记好可能出现串浆现象的位置,并给予密切观测;②在同一个断层上不允许灌浆施工。

3.2冒浆

由于受到岩土表面裂缝和碎石的影响,灌浆区段位置太浅、灌浆压力设置太大等都会诱发冒浆现象。解决串浆的对策包括下述三种方法:①降低灌浆压力,并向其中添加速凝剂,以此来控制冒浆现象的发生;②间歇灌浆法,当一定量的浆液灌注到灌浆孔后,需要间歇12小时,待浆液硬化后,才允许继续灌浆,直至满足闭孔条件为止;③堵塞冒浆部位,可以采取有效措施来对冒浆位置进行封堵,如借助纤维物对冒浆裂隙进行堵塞。

3.3漏浆

在进行滑坡治理过程中,漏浆是比较常见的一种现象,其所发生于卵砾石的斜坡和岩溶灌浆过程中。由于卵砾石和岩溶发育的存在,致使岩土对力的荷载具有比较差的承受能力,灌注浆液后,将会出现较为严重的浆液流失现象。对于漏浆问题,最常用的解决办法就是化学浆液灌注。

结语

总而言之,滑坡是比较常见的自然灾害,其所造成的危害不容忽视,因此做好滑坡治理工作尤为重要。通过实际施工实践,取得了施工经验,为日后类似的工程施工提供有效的参考,给予了借鉴经验。施工单位应该在详细了解滑坡成因的前提下,经过不断地科学的论证,选择最佳的滑坡治理方案。然后通过各项灌浆试验的研究,取得灌浆不同项目的设计参数,并且在治理滑坡的工程中,充分发挥岩土灌浆技术的作用,为我国的滑坡治理做出积极的贡献。

参考文献

[1]易建军.岩土灌浆技术在滑坡治理中的应用[J].技术与市场,2015(7):78-79.

[2]郑应顺.岩土灌浆技术在滑坡治理中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(35):114-115.

[3]彭军.高速公路滑坡治理施工技术分析[J].工程建设与设计,2018(13):63-64.

论文作者:刘迎、刘志强、韩玉杰

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第10期

论文发表时间:2019/10/29

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