錨噴支護在邊坡加固中的應用
2015-07-06
引言
邊坡治理是是一項技術(shù)復雜，施工困難的災害防治工程。邊坡失穩(wěn)所導致的災害事故屢次出現(xiàn)，隨著我國的水利、道路、橋梁等工程建設事業(yè)的迅速發(fā)展，邊坡的加固治理在工程中也越來越顯示出突出的地位。錨噴支護是配合新奧法而逐漸發(fā)展起來的新型支護技術(shù)，在邊坡治理和地下工程中已得到廣泛的應用，具有受力合理、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟高效、便于機械化施工。
一、工程概況
某石油化工工廠擬在廠區(qū)內(nèi)修建原油儲存罐及擴大工廠生產(chǎn)設施，在工地西40m 處有一填土邊坡，坡高約8m ，長約20m ，坡頂有一材料倉庫，坡底將修建一條進場道路，
二、邊坡巖土工程條件
根據(jù)工程勘察報告揭示，邊坡場地工程地質(zhì)條件及常規(guī)設計參數(shù)如表1。 表1 主要工程地質(zhì)條件及常規(guī)設計參數(shù)
層號 土層
名稱 狀態(tài) 層厚（m） 重度（γ） φ c
① 雜填土 松散 0.20～2.10 18.5 0 0
?、?nbsp;素填土 松散 1.70～8.70 18.7 12 15
③ 粉質(zhì)
粘土 可塑 2.20～5.50 19.7 14 25
?、?nbsp;粉土 中密 2.1～6.20 18.5 18 16
⑤ 粉細砂 松散 0.43～10.48 19.2 26 0
場地地下水類型較復雜，有上層滯水、潛水，主要以大氣降水及生產(chǎn)排放的廢水為補給來源。
3 .邊坡設計方案
根據(jù)場地建設規(guī)劃要求，邊坡開挖削坡后，坡率應控制在1∶0. 5 之內(nèi)。該邊坡工程為二級安全等級，對邊坡進行穩(wěn)定性分析后，確認在自然狀態(tài)下， 為確保邊坡周邊建（構(gòu)）筑物安全，必須進行加固治理，。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟反復分析論證，決定采用噴錨支護加微型鋼管樁的綜合措施對邊坡進行加固治理，以噴錨支護為主要措施，豎向微型鋼管樁為輔助措施，并采用兩級放坡，坡率為1∶0.5～1∶0.6 ，具體設計措施為：
1） 共設計六排錨桿（見圖2） 。錨桿孔徑為Φ110mm，錨桿鋼筋為Ⅱ級螺紋鋼筋，注漿漿液采用水灰比為0.45～0.5 的純水泥漿液，漿體設計強度為20MPa ，注漿壓力0.3～0.5MPa。
2）坡面噴射C20 細石混凝土，厚150mm，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為Φ6.5@200 ×200 ，加強筋為Φ18 圓鋼。
3）豎向微型鋼管樁共五排，縱向間距均為115m（見圖2） 。注漿漿液為水灰比0.45～0.5 的純水泥漿液，漿液設計強度20MPa ，注漿壓力0.5～1.0MPa。
4）截水溝和排水溝內(nèi)空尺寸為300mm ×300mm，坡面泄水管根據(jù)地下水情況設置，對坡頂水溝2m范圍以內(nèi)地面進行硬化。
4.邊坡支護施工
4.1 噴錨支護
1）土方開挖。土方開挖自上而下、分段、分層進行，采用信息法施工，嚴密監(jiān)測坡體變形情況。
2）成孔。采用錨桿鉆機成孔，孔徑110mm，鉆孔傾角15°，鉆孔深度應大于設計深度5～10cm。
3）錨桿制作。錨桿制作時每隔2m 應設置一個桿體定位卡，注漿膠管與桿體同時送入孔內(nèi)，注漿膠管應離孔底50～100mm。
4）注漿。漿液采用攪拌機制作。注漿時邊注邊緩慢勻速拔出注漿管，管口離漿面應始終保持在2m 以上，孔口溢漿后停止注漿，在漿液初凝前再進行2～3 次加壓補漿，注漿壓力為013～015MPa。
5） 鋼筋網(wǎng)鋪設。鋼筋網(wǎng)應分段鋪設，鋪設好的鋼筋網(wǎng)與坡面間距應大于30mm，鋼筋網(wǎng)宜在第一層砼噴射完畢后鋪設，鋪設的同時應安放好泄水管。
6） 噴射砼。采用噴射機噴射細石混凝土，噴射分兩次進行。噴射時， 噴頭的工作壓力應該保持在0.1 ～0.12MPa ，噴頭應與坡面基本垂直，并保持0.8～1m左右的距離，混凝土噴射后應按照規(guī)范進行及時養(yǎng)護。
4.2 微型鋼管樁
首先在坡面確定樁位，對Φ48 鋼管，采用人工或汽錘方法將鋼管打入坡體內(nèi)至設計深度，對Φ89 鋼管，用地質(zhì)鉆機成孔，孔徑Φ200 ；鋼管制作時下端加工成錐形，上部1.5m以下每隔0.3m開設2～3 個直徑5mm的注漿孔。鋼管至設計深度后，開始注漿，注漿漿液采用水灰比為0.45～0.5 的純水泥漿液，注漿壓力0.6～ 1.0MPa ，注漿時采用水泥土工布封孔，鋼管樁和坡面加強筋應連接成整體。
4.3 水溝及地面硬化施工
坡頂截水溝、坡腳排水溝采用紅磚砌筑，內(nèi)空為300mm×300mm，坡率為0.15 %，宜先施工坡面護坡混凝土，再施工水溝，水溝內(nèi)壁應采用水泥砂漿粉刷，嚴防漏水；坡頂截水溝兩側(cè)地面應進行素混凝土硬化，并做成倒坡，水溝外側(cè)硬化寬度為2m。
4.4 信息化施工管理
本邊坡支護治理工程采用信息化法進行施工管理，包括預測、信息采集與反饋、控制與決策、等反面的內(nèi)容。
5.邊坡位移監(jiān)測
現(xiàn)場在坡頂和坡中平臺位置共布設七個監(jiān)測點，觀測期為一年，共觀測三十六次，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測點累計水平位移最大值為21mm，累計垂直位移最大值為18mm， 時間—位移曲線邊坡位移監(jiān)測結(jié)果和曲線圖表明，邊坡位移最大變形量可滿足規(guī)范要求和使用要求，且邊坡變形已趨于穩(wěn)定。邊坡經(jīng)加固支護后，是安全可靠的。
6.結(jié)語
1）本邊坡工程在對其穩(wěn)定性分析的基礎上采用噴錨支護為主的結(jié)構(gòu)設計與施工方案進行支護加固，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果可知本邊坡的支護是成功的，說明對填土邊坡可以采用噴錨支護方法進行加固治理；
2）在邊坡治理工程中，對于坡體松散土層，采用注漿花管進行加固是必要的；
3） 邊坡支護治理工程采用信息化法進行施工管理，根據(jù)施工出現(xiàn)的問題隨時調(diào)整施工方法和施工工藝，避免或減少施工險情發(fā)生，確保施工安全。
4）噴錨支護具有工藝較簡單、受力可靠、施工快速、造價較低、效果好的特點，是一種很好值得推廣的邊坡工程工程治理方法。本邊坡工程的成功施工，對類似的填土邊坡穩(wěn)定性分析、加固治理設計和施工均有一定的借鑒作用。
