钢锚管注浆工艺在富水边坡防护施工中的应用

杨红忠

摘 要：昭泸高速公路牛场互通K29+900～K30+200 段右侧路堑边坡完全处于厚层第四纪残坡积崩坡积碎石土范围，水位较高，含水率达到饱和状态。采用钢锚管注浆工艺对该边坡进行治理，对类似地层的边坡治理有一定的工程借鉴意义。

关键词：坡积层 富水边坡 钢锚管注浆 边坡处治理 应用

一、钢锚管

1.1钢锚管边坡防护与排水的原理与方法

普通钢锚管技术基本原理是通过水泥浆或者水泥砂浆等锚固材料在主动区所产生的拉力传递至阻抗区，以增加滑动面上的垂直应力，进而提高该处土层的抗剪强度;并且在滑动面上的水泥浆等可借助于土层提供的被动土压力，产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动，从而达到加固边坡的目的。钢锚管注浆工艺通过高压注浆，浆液注入松散、破碎岩体，使岩体及软弱土体提高自身强度，且钢锚管本身留在边坡岩土体内部也可以起到加筋的效果，可以起到锚固、加筋的效果。若将一部分钢锚管不注浆，则不注浆的钢锚管则可用作排水管道，管身周围土体的积水可以通过注浆孔渗入钢锚管，再通过钢锚管孔口排出坡体，这样钢锚管既起到了加筋加固的效果，又可以起到边坡土体内部排水的作用。

1.2钢锚管注浆技术。将钢锚管通过钻孔下入地层，管身按一定间距预留出浆孔，使浆液在外界压力条件下，将能固结的浆液通过钢锚管孔注入岩土缝隙。以达到较均匀地进人周边岩层且均匀扩散的目的。注浆完成后在土体中产生以钻孔为中心的圆柱状复合结构体，且在桩体外围土体裂隙中形成抗剪能力较强的树根网状浆脉复合体，这样既加固了边坡土体，又形成加筋的作用。通過注浆向岩土体施加压力，浆液在施加压力的情况下渗入节理裂隙中，将其中的自由水和空气排出，浆液填筑原来裂隙空间，从而使岩土体密度增加，孔隙率减小，含水率降低，对富水不稳定边坡进行限制和约束，以达到控制岩体变形，促使岩体间二维应力转变为三维应力。岩土体本身强度得到加大，自身稳定得到提高。

二、注浆钢锚管的施工工艺

2.1.钢锚管注浆施工顺序：放线→钻机就位→钻孔→清孔→下刚锚管和注浆PVC管→在钢锚管外一次常压注浆→在钢锚管内二次劈裂注浆→管内植筋→补浆→钢锚管顶钢筋混凝土浇筑。

2.2.按照边坡坡比长度确定钢锚管布设位置，采用RTK或者全站仪对每根钢锚管位置进行测量放样。钻孔辅助支架及工作平台采用φ48*35钢管进行搭设，支架采用双排脚手架的形式进行布置，纵向设置三根钢管，斜向、竖向、横向三根钢管将纵向三根钢管按照三角形样式连接起来，横向钢管水平放置，每1.5米一道，钻机摆放位置进行加密布置。

2.3.采用SKD100型潜孔钻机干钻成孔，并超钻0.5m。钻孔如遇地层松散、破碎、造成塌孔、缩孔时，可采用进行二次成孔注浆或跟套管的钻进技术，以使钻孔完整不坍塌。

2.4.钢锚管管壁采用打孔机施钻出浆孔，同一截面上只布设一个眼，呈梅花形布置，沿轴线间距为15cm，孔眼直径为φ8mm～φ12mm，出浆孔采用特制胶带或胶凝材料密封。在钢锚管顶端2.5m范围范围不钻孔，为预留止浆段。

2.5.注浆分为两次，第一次常压注浆和第二次劈裂注浆。

第一次常压注浆配合比为一般为水泥：水=1：0.45～0.5之间，并掺入水泥质量5%的早强高效减水剂，从一次常压PVC管注浆，注至空孔冒浆为止，压力为0.2～0.5MPa之间。钢管底设底盖防止注浆进入钢管。第二次劈裂注浆在第一次注浆体的轴心抗压强度不低于5MPa时进行。二次劈裂注浆配合比水泥：水=1：0.6～0.8，并掺入水泥质量5%的早强高效减水剂，以钢管作为二次劈裂注浆的注浆管，通过劈裂第一次注浆的水泥结石体，浆体向四周扩散，加固岩体。瞬间劈裂压力不小于3MPa。

三、富水边坡处置其他措施

3.1对于云贵高原地区富水、松散的坡积堆积碎石土边坡，往往处于欠稳定或者临界稳定状态，施工机械一经扰动，极其容易发生变形、垮塌。在现场施工的过程中，边坡一经开挖，在防护施工之前，可以先施做仰斜式排水孔进行排水，降低边坡土体含水率，减小边坡失稳机率。钻孔采用水平钻机钻进，钻孔孔径为φ130mm，然后安放φ110mm硬塑透水管，里端及渗水段采用渗水土工布包裹，排水孔的孔深、孔位、孔距根据施工揭示的地下水出露情况确定，斜孔有6°～10°向外倾斜。

结束语

对于云贵川地区欠稳定的富水、松散的深厚残坡积崩坡积碎石土边坡支护，采用钢锚管注浆工艺可以达到锚固和排水双用途，可以在对边坡进行加固的同时，排除内部积水，消除不利因素，大大的提高了边坡的稳定性。针对不同的工程地质特点及现场实际，可以对钢锚管的布设间距、形式、锚固深度以及注浆工艺略微进行改动，以达到更好的加固效果。

参考文献

[1]《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002