探析岩土灌浆技术在滑坡治理中的应用

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  【摘 要】结合滑坡治理的工程实例,总结了山体滑坡产生的原因以及滑坡治理方法,着重对岩土灌浆施工技术进行科学的分析,展示了岩土灌浆技术在滑坡治理中相比其他技术的实用性和优越性。
  【关键词】岩土灌浆;滑坡治理;灌浆实验;水泥浆液
  滑坡是指山体斜坡上的土体或岩体,受雨水浸泡、地震、河流冲刷、人工切坡及地下水活动等因素影响,在自身重力作用下,沿着山体一定的软弱带,整体地或者分散地向斜坡下方移动的作用和现象。
  滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失,有的甚至是毁灭性的灾难,必须采取积极有效的措施对其加以预防和治理。
  一、滑坡的治理技术
  1.传统的滑坡治理技术
  1.1.抗滑桩技术
  抗滑桩是通过承受侧力来整治滑坡的建筑物。抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力,增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗,使桩前滑体达到稳定状态。根据滑体的厚薄、推力大小、防水要求及施工条件等选用木桩、钢桩、混凝土及钢筋混凝土桩。其有桩位灵活、抗滑能力强、施工方便的特点。
  1.2锚杆挡墙技术
  锚杆挡墙技术适用于中小型滑坡。中小型滑坡的下滑力是人为可控的,通过抗滑挡墙的建造可以加以控制。在各类挡土工程以及滑坡预防和治理工程中,通常采用借助硬岩层中锚杆拉力抗滑的锚杆挡墙技术。
  1.3地下水排除法
  导致山体滑坡的重要原因是地下水压力和岩土自身的重力。坡体中的地下水不仅能够很大程度地降低坡体边缘的稳定性,还会使岩土膨胀和软化,从而使坡体的受力能力降低,使基岩风化腐蚀和液化加快。通过疏通和排除地下水,便能增强坡体稳定性。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择,常用的方法有:1,水平钻孔疏干;2,垂直孔排水;3,竖井抽水;4,隧洞疏干;5,支撑盲沟。
  2.斜坡削重技术
  斜坡削重技术,是根据坡体的地质构造以及工程的具体需要,对斜坡进行削重,减轻坡体重力以达到力学平衡。在此项技术应用中,一般有两种情况。其一是在岩土沿滑动面滑动造成斜坡顶端产生张性裂缝时,需要对话题的上部减重。其二是当斜坡的边坡太陡导致张性裂缝时,对边坡进行减重,保持边坡稳定。
  2.1岩土灌浆技术
  岩土灌浆技术,是按照标准浓度匹配胶凝性和流动性强的浆液后,通过钻孔压缩技术,将浆液输送到坡体的岩土裂缝中,使浆液在土层孔隙和岩土裂隙中迅速填充、扩散并硬化,以致打到胶结状态形成结石,最终到达防渗防漏、加固滑坡、改善地质条件的作用。此项技术起初广泛应用于船坞和水闸工程,尤其是在隧洞防渗等方面的运用。岩土灌浆技术治理滑坡的工作机理就是通过向滑坡的缝隙中灌注胶凝性和流动性强的配比浆液,填充缝隙,改变滑坡面的土层质地,加大其载重力。由于浆液的特殊性能,灌注之后,浆液干燥硬结较快,降低了滑坡地带的含水量,提升了滑坡面的密度和粘聚力,从而减弱甚至消除了滑坡体的下滑力,稳定了滑坡。
  二、岩土灌浆施工措施
  1.布置灌浆孔
  浆液能否起到有效的作用,在于灌浆孔的布置是否合理。科学合理规划灌浆孔,可以使浆液起到非常大的作用。这就要求灌浆前对地形和地质进行详细勘察,根据勘测到的实际情况,将滑坡体划分出不同的灌浆区段,不同的灌浆区段设定不同的灌浆孔数目、孔深和孔径,做好灌浆的前期工作,以达到灌浆的最佳效果。
  2.灌浆参数
  当前滑坡治理中灌注的浆液主要是水泥浆。需要根据滑坡地带的地质情况,设置水灰比和水泥强度等级等参数。化学控制液是由水玻璃和特制的添加剂调制而成,其加注的数量要根据灌浆操作时的地表情况、压力和流量等参数及时进行调整。此外,还要严格规范灌浆压力、吸浆量、闭浆压力、保持时间以及灌浆顺序。
  3.灌浆
  灌浆技术最关键的环节就是灌浆。目前施工队普遍采用的灌浆方法是TJF。此法通过设置风控装置,添加外加剂机型间歇性灌浆。前期需要将高速制浆机制作的水泥浆存储到低速搅拌机中。设置好灌浆设备的流量,一般采用压力为10MPa,流量为100L/ min的SGBG-10型灌浆泵。TJF方法的操作步骤为4步。首先送灌浆孔到已规划的灌浆位置,放置好封孔器和灌浆管。在灌浆孔放好后,进行间歇灌浆。即先灌入一定量水泥浆之后,等待约12小时候,待已灌水泥浆硬化,再次进行灌浆,如此循环,直至达到闭浆条件。灌浆期间要根据灌浆流量和压力等及时调整化学控制液的使用。采用TJF工法的另一好处就是在灌浆的间歇时间,可以对其他灌浆孔进行灌浆,大大节省了灌浆时间。
  4.封孔
  完成灌浆孔的灌浆工作之后,需要对竖井做取样工作,拔出钻孔并用回填材料回填封孔。回填材料一般选用粘土和水泥粉进行调配,并振捣密实。假如采用机械压浆的方法封孔,一般选用水泥砂浆作封孔材料效果较好。
  三、岩土灌浆施工的常见问题及解决措施
  1.串浆
  串浆是由岩层裂隙的存在所导致的。当两个灌浆孔下的裂隙处于相通状态的时候,一个灌浆孔的浆液就会流入另一个灌浆孔中,并从其他灌浆孔中冒出。
  对串浆问题的解决,滑坡治理中一般采用2种措施。一是延长相邻管孔的施工时间间隔。在灌浆之前,先在出现串浆可能性较大的相邻的管口上做标记。同时要避免在同一个断层进行灌浆施工。此外,解决串浆还可采用自上而下的灌浆方法解决。
  2.冒浆
  收岩土表面碎石和裂缝的影响,灌浆施工中,最易出现冒浆的问题。即浆液沿着裂隙涌出地表。此外,灌浆过程中压力设置太大,灌浆区段位置太浅等人为因素同样会造成冒浆的现象发生。
  针对灌浆冒浆问题,在滑坡治理中一般采用3种方法。一是降低灌浆压力,在灌浆施工中,通过降低灌浆压力的方法,添加速凝剂,人为降低冒浆的可能。二是间歇灌浆法,即向灌浆孔关注一定量浆液后,等12小时,待前面的浆液硬化后,再次灌浆,循环往复,直至达到闭孔条件。三是堵塞冒浆部位,在发生冒浆轻微时,可采取补救措施,使用纤维物堵塞冒浆裂隙。在冒浆严重时,则需要在冒浆部位浇筑混凝土板块解决冒浆问题。
  3.漏浆
  滑坡治理中,最忌惮漏浆现象发生。这种现象,多出现在对地质为岩溶和卵砾石的斜坡灌浆中。由于岩溶发育和卵砾石的存在,导致岩土对力的荷载能力较差,浆液灌注后,压力不能提升,从而大量流失。针对漏浆问题,在滑坡治理中一般采用化学浆液灌注法解决。
  四、结语
  综上所述,山体滑坡是非常严重的自然灾害,它会对人民生产生活以及人身和财产安全造成损害。研究滑坡治理的施工技术,对于治理山体滑坡具有重要意义。本文重点探讨了岩土灌浆施工技术,发掘了岩土灌浆技术的优越性,并分析了岩土灌浆技术的问题,提出了解决这些问题的具体措施,相信对将来岩土灌浆技术的推广应用会起到积极的作用。
  参考文献:
  [1]刘永杰,谷风林,刘彦林.岩土灌浆技术在滑坡治理中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2012,03:66-70.
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