本文摘要：摘要:注漿法是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把某些能固化的漿液注入天然的和人為的縫隙或孔隙，以改善介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)。該文針對河北某高速公路某橋臺處邊坡出現(xiàn)的縱向裂縫，對花管注漿參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計，給出了詳細(xì)的注漿工藝方法、參數(shù)與施工工藝�？蔀轭愃�
摘要:注漿法是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把某些能固化的漿液注入天然的和人為的縫隙或孔隙，以改善介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)。該文針對河北某高速公路某橋臺處邊坡出現(xiàn)的縱向裂縫，對花管注漿參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計，給出了詳細(xì)的注漿工藝方法、參數(shù)與施工工藝。可為類似的邊坡處治提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:注漿法,縱向裂縫,注漿參數(shù),注漿工藝,施工工藝
建筑論文投稿刊物：《建筑科技》將面向工程建設(shè)、城市建設(shè)、住宅建設(shè)、環(huán)境建設(shè)等建設(shè)領(lǐng)域，傳播先進(jìn)建筑技術(shù)與產(chǎn)品，介紹建筑科技應(yīng)用實例，服務(wù)我國建筑行業(yè)學(xué)術(shù)交流和技術(shù)進(jìn)步。主要欄目包括建筑資訊、人物訪談、主題策劃，建筑施工、建筑規(guī)劃、建筑結(jié)構(gòu)：智能建筑、建筑工業(yè)化、建筑檢驗、建筑環(huán)境、綠色建材(固體廢棄物再生利用)等。
注漿加固技術(shù)[1]在邊坡的加固中主要有兩個方面的應(yīng)用:一方面對于有崩滑堆積體、巖溶堆積體以及松動巖體構(gòu)成的極易滑動的邊坡、由于開挖形成的多卸荷裂縫邊坡，通過對坡體注入水泥砂漿來固結(jié)坡體，提高強度，避免邊坡地基的不均勻沉降，防止滑裂面的出現(xiàn)。另一方面是對于正處于滑動的坡體、存在潛在危害的或者不穩(wěn)定的滑坡，注漿加固技術(shù)可以通過對滑帶壓力注漿以提高滑動面的抗剪強度，提高邊坡的整體穩(wěn)定性，這是邊坡滑帶改良的一種技術(shù)[2]。
1工程背景
河北某高速公路某橋臺處，地面見沿橋縱向地裂縫，裂縫寬度約3～5cm，深度超過50cm，長度5～20m。在13號墩外側(cè)5m為直立臨空面，高度12m。2013年砌筑的地面排水溝因土體的變形被拉裂，表明邊坡土體尚未穩(wěn)定。場區(qū)上部地層為黃土狀粉質(zhì)黏土夾卵礫石層，下部為卵礫石層。黃土狀粉質(zhì)黏土為次生黃土，土質(zhì)不均，夾卵礫石，7m以上為輕微～中等非自重濕陷性黃土。分析地裂縫成因為地表水沖蝕及臨空面卸荷作用綜合形成，為防止邊坡土體變形影響13號墩的穩(wěn)定性，建議對邊坡土體采用注漿法處理。
2注漿設(shè)計
2.1注漿工藝
花管注漿樁工藝中，按一定的間距將截面為φ48×2.4mm，四周布置φ6mm小孔的鋼管打入規(guī)定的深度，然后將注漿管插入花管中進(jìn)行分層注漿。注漿完畢后鋼管不再拔出，而與周圍的水泥漿液和土體共同作用，形成一個小的復(fù)合樁。
其中，鋼管作為小型鋼樁起著直接托換土體的作用，而注漿則起著加固花管樁周圍土體，提高花管樁與周圍土體摩擦系數(shù)的作用，以保障花管樁對土體的加固效果。通過壓力注漿，對原地層壓密固結(jié)，增強了原樁基與地層的連結(jié)，提高了摩阻力。同時注漿后形成的復(fù)合加固體對原有的邊坡增加了約束，避免了邊坡變形失穩(wěn)的可能。
2.2注漿孔布置
本次注漿處理范圍:某橋臺左半幅14號臺與13號墩間邊坡，長約13m，寬約13m范圍內(nèi)，注漿處理深度為13m，底部標(biāo)高為601.0m。
2.3注漿量
注漿工作為隱蔽性工程，注漿參數(shù)精確的計算尚有一定的困難。為施工準(zhǔn)備注漿材料，可根據(jù)地質(zhì)勘察報告和注漿方案及所選擇的注漿材料，進(jìn)行注漿量的估算，注漿量估算如下:Q1=απR2Hnβ=1.2×3.14×1.52×13×0.3×0.6=19.84(m3)。(1)式中:Q1為單孔注漿量(m3);α為漿液損耗系數(shù)，α=1.2;R為漿液有效擴(kuò)散半徑(m)，R=1.5m;H為注漿段深(m);n為孔隙率，n=0.3;β為漿液充填系數(shù)，β=0.6�？傋{量Q=Ql×53=1051.5(m3)。(2)注漿量的最后確定:以實際注漿量為準(zhǔn)。
2.4漿液配比
水泥選用普通硅酸鹽水泥，強度等級42.5，水灰比采用1:1�，F(xiàn)場視注漿情況適當(dāng)加入水玻璃。漿液配制時，漿液在高速攪拌機攪拌均勻后，再倒入注漿鐵箱。
2.5漿液流量及注漿壓力
漿液流量與注漿材料種類、注漿機械特點、地層的可注性等因素有關(guān)。一般控制漿液流量為30～40L/min。注漿壓力的確定應(yīng)使?jié){液達(dá)到設(shè)計的擴(kuò)散距離為前提，不宜選擇過高的注漿壓力。一般控制注漿壓力為0.1～0.5MPa。
2.6注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)
在設(shè)計規(guī)定的注漿壓力下，當(dāng)注入率不大于1L/min時，繼續(xù)灌注60min，注漿可以結(jié)束。施工中先進(jìn)行試注，以試注效果確定注漿參數(shù)的適用性，再做調(diào)整。
3注漿施工
3.1放孔
按設(shè)計圖紙測放孔位，并在地面做好標(biāo)記。
3.2鉆探成孔
注漿鉆孔的施工:采用150型臺式鉆機，開孔直徑為110mm，泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔。注漿鉆孔孔深:注漿孔孔底標(biāo)高為601.0m，預(yù)計孔深13.0m。
3.3下花管
成孔后，下入φ48×2.4mm花管，花管下入孔底，花管有3m、2m、1m各種規(guī)格，中間螺扣連接�；ü芩闹荛g距200mm布置φ6mm小孔，花管有孔部位外側(cè)緊套著橡膠套，覆蓋住注漿孔，保證地層中砂土不能進(jìn)入注漿管及漿液的單向運動�；ü芟氯牒笠M(jìn)行封孔作業(yè)，在孔底至地面以下1m之間用碎石填充，以上部位及孔口用速凝水泥砂漿填充封堵。
3.4下注漿管注漿
采用帶止塞的注漿管上行式分段注漿，注漿段長度為0.5m，在某一深度注漿達(dá)到設(shè)計注入量后(通過時間控制)或孔口及地面其它處冒漿停止壓漿，并上提注漿管0.5m左右，停10min后開始壓漿，冒漿后停漿上提注漿管，重復(fù)以上程序直至結(jié)束。
在注漿管末端0.5m，間距200mm梅花狀布置射漿孔，孔徑5mm，放置孔內(nèi)前用透明膠帶封閉。為防止邊坡土體在注漿壓力下失穩(wěn)，靠近13號墩的第8排、第7排注漿孔應(yīng)采用小壓力注漿或滲透注漿，控制注漿壓力不大于0.1MPa。
3.5注漿順序
要求先施工外圍注漿孔，同一排注漿孔間隔施工，鄰近孔內(nèi)水泥漿初凝后，方可施工相鄰孔的注漿。
4施工注意事項
(1)在注漿施工過程中加強對13號墩的變形監(jiān)測工作，防止注漿施工影響其使用性能。(2)注漿施工過程中加強對13號墩外側(cè)臨空面的變形監(jiān)測工作，防止注漿壓力作用下邊坡坍塌失穩(wěn)。
(3)施工中密切注意水泥漿流量與流向，在注漿過程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或大量冒漿等異常情況時，應(yīng)查明原因并及時采取措施。(4)施工中要如實記錄注漿的各項參數(shù)和出現(xiàn)的異�，F(xiàn)象。(5)實際孔位、孔深和每個孔內(nèi)的地下障礙物及與工程地質(zhì)報告不符合等情況均應(yīng)詳細(xì)記錄。
5施工監(jiān)測
(1)監(jiān)測儀器:全站儀。(2)測點布置:邊坡頂部外側(cè)，設(shè)置三個監(jiān)測點。13號墩設(shè)置三個監(jiān)測點。基準(zhǔn)點設(shè)置于邊坡北側(cè)距離邊坡30m外，設(shè)置三個基準(zhǔn)點。(3)監(jiān)測方法:采用大地測量法監(jiān)測位移。
(4)監(jiān)測周期及頻率:施工期間每天觀測一次，施工結(jié)束后三個月內(nèi)每周觀測一次。(5)預(yù)警控制:邊坡變形的預(yù)警值為:水平位移累計值大于20mm，及日均位移速率連續(xù)3d大于2.0mm/d;13號墩變形的預(yù)警值為:水平位移累計值大于1mm。當(dāng)觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)預(yù)警值后，施工方應(yīng)立即向建設(shè)方、設(shè)計單位匯報，以利各方及時進(jìn)行原因分析，商討和提出解決措施，確保邊坡的安全。
6質(zhì)量檢驗
注漿檢驗應(yīng)在注漿結(jié)束28d后進(jìn)行[6]。①動力觸探檢驗加固地層的均勻性，檢驗點為注漿孔數(shù)的1%;②開挖檢驗注漿深度及注漿擴(kuò)散半徑，檢驗點為注漿孔數(shù)的0.5%;③鉆孔取芯檢驗，檢驗點為注漿孔數(shù)的1%，要求芯樣單軸抗壓強度大于1MPa。
7施工質(zhì)量保證措施
①材料嚴(yán)格控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，檢查復(fù)核質(zhì)量保證資料，對于嚴(yán)重嫌疑材料，堅持進(jìn)行必要的實驗測試。做到工藝檢查，設(shè)備檢查，施工操作檢查，建立嚴(yán)格驗收把關(guān)制度。②施工現(xiàn)場設(shè)專職質(zhì)量檢查人員，檢查復(fù)核樁機，機架的走位，鉆孔的深度，檢查水泥漿液的攪拌操作規(guī)范、水灰比。
③鉆機移位、開鉆、提升由現(xiàn)場指揮負(fù)責(zé)，開鉆前，檢查鉆機平穩(wěn)性，做到固定端正，樁架垂直。④嚴(yán)格控制水灰比，攪拌時間，漿液質(zhì)量，注漿時控制注漿壓力和注漿量。⑤為保持工作連續(xù)性，嚴(yán)禁鉆管下鉆提升中途進(jìn)行換崗接班，建立交接班文字記錄制度。接班人必須搞清上一班施工的每一個參數(shù)。
8結(jié)論
本文某高速公路某橋臺的邊坡由于開挖形成的卸荷裂縫，通過對坡體注漿來固結(jié)坡體，提高強度，避免邊坡地基的不均勻沉降，防止滑裂面的出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]龔曉南.地基處理手冊(第三版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2007.
[2]趙靜，胡波.注漿加固邊坡的設(shè)計與施工[J].建筑與工程，2012(22):234.
[3]JTGB01-2014公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:人民交通出版社股份有限公司，2015.
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