CN115419087A

CN115419087A - 一种多层土滑动旋喷加固方法

Info

Publication number: CN115419087A
Application number: CN202211299525.0A
Authority: CN
Inventors: 叶晓明; 陈柏林; 郭琦; 王元玺
Original assignee: Chongqing Minsi Geotechnical Engineering Co ltd
Current assignee: Chongqing Minsi Geotechnical Engineering Co ltd
Priority date: 2022-10-23
Filing date: 2022-10-23
Publication date: 2022-12-02

Abstract

本发明提出了一种多层土滑动旋喷加固方法，是在有利于滑坡稳定位置选择一个加固范围；在加固范围内设置多个引孔，引孔从地表开始钻进，穿过第一层滑体土、第一层滑带土、第二层滑体土、第二层滑带土，进入基岩面以下一个锚固长度；将钢筋附着在旋喷杆上置入引孔底部进行“带筋旋喷”，形成旋喷体；再将旋喷杆提升到第二层滑带土附近旋喷形成旋喷体。本发明采用多层旋喷方法对多层滑面进行加固，可有效提高各层滑面的抗力，有望成为滑坡治理中的一个有效方法，具有工艺简单、易于实施、可靠性好、造价底、工期短、见效快、地面环境无痕迹、地下无污染等特点。

Description

一种多层土滑动旋喷加固方法

技术领域

本发明属于滑坡治理技术领域，具体涉及一种多层土滑动旋喷加固方法。

背景技术

滑坡产生的主要成因是滑动体（简称滑体）下面存在一个软弱土层带（简称滑带土。滑带土的形成有两种方式：原生层积软土；在不同介质表面后期层积的软土，后者更为常见。由于多层面滑坡具有滑体厚度大、滑动推力大、地下水敏感、影响范围大、后果严重等特点，治理造价一直高居不下，是边坡工程中最难解决的问题之一。

滑带土通常具有厚度不大的特点，又是滑坡产生的直接原因，对其进行改造具有造价低、针对性好的特点，显然比支护由此产生的滑动力更为合理。压力灌浆法是通过高压水泥浆侵入滑带土，提高其力学特性，但是高压水泥浆具有追随空隙而行的特性，而滑带土颗粒小，空隙低于附近土体，所以灌注的水泥浆大部分都分布在滑带土附近的土层中，出现造价、质量都不可控的局面。因此，这种方法现已很少使用。滑带土减水方法目的在于减少滑带土的含水量，提高其抗滑力。这种方法遇到的问题是滑带土处于滑体的下部，地下水接触面积极大，要截断和排出滑带土的水源难度极大，造价高。

近40年发展起来的旋喷桩技术为滑带土加固提供了基础，与高压灌浆原理上不同的是：水泥浆在喷嘴处高压喷出，穿透一定厚度的土层后停下来，但不在土层中形成压力（高压灌浆需要在土层中形成压力）。因此，旋喷技术可以保证水泥浆只在旋喷点附近，旋转喷射（搅拌作用）形成的水泥加固土（水泥土）质量、成本可控。现有文献（魏永幸，采用高压旋喷注浆治理金堂滑坡，路基工程[J]，1995（5），PP54-56）公开了利用旋喷原理对滑带土进行置换的思路，具体做法是旋喷体嵌入下部岩层，利用旋喷体强度提高滑带土的抗力。然而，这种方法无法解决多层面滑坡的技术问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种滑坡治理中的多层土滑动旋喷加固方法，至少用于解决多层面滑坡的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种多层土滑动旋喷加固方法，是在有利于滑坡稳定位置选择一个加固范围A；在加固范围A内设置n（n≥2）个引孔，引孔从地表开始钻进，并穿过第一层滑体土、第一层滑带土、第二层滑体土、第二层滑带土，且进入基岩面以下一个锚固长度B；将钢筋置入引孔底部进行“带筋旋喷”，形成第一旋喷体；再将旋喷杆提升到第二层滑带土附近旋喷形成第二旋喷体。

进一步地：第二旋喷体、第一旋喷体的直径D、间距、数量n、强度由地质条件、施工工艺综合计算确定；第二旋喷体的最小高度E大于滑带土的厚度，第一旋喷体的最小高度C大于滑带土的厚度；第二旋喷体、第一旋喷体是由土和水泥浆混合而成的“水泥土”体，控制指标为水泥土的单轴抗压强度，一般控制在1~10MPa范围；第一旋喷体与基岩面之间的粘结强度和摩擦角与基岩特性有关，由现场取样检测确定。

更进一步地：第二旋喷体的旋喷体直径D与第一旋喷体的旋喷体直径D根据实际情况计算确定；第一层滑带土、第二层滑带土分别为一层或多层，具体根据实际情况而定；钢筋由旋喷杆带入引孔底部；钢筋数量一般不多于根，直径不宜大于32mm；锚固长度B与引孔直径、钢筋选择和基岩特性有关，由本领域技术人员计算确定。

作为优选：所述的有利于滑坡稳定位置是指陡倾滑动面、上部土层较厚、滑体下部稳定等部位。

还需要说明的是：基岩面是指具有一定强度的岩体表面，实施时以旋喷射流不能切割为准。

本发明多层土滑动旋喷加固方法设计步骤为：根据工程地质条件选择旋喷机具和方法，在现场进行旋喷试验，确定第二旋喷体、第一旋喷体的直径D、强度、与基岩面的粘结强度、摩擦角等参数；综合考虑滑带土分布、滑体土厚度、施工可行性、下部滑体稳定等因素，选择滑带土加固部位；根据滑坡地质参数和旋喷体参数计算整个滑体稳定需要的第二旋喷体数量n、间距、钢筋，使其沿各个滑带土层滑动的稳定都能达到规范要求，由此确定加固范围A；按传统方法验算滑坡沿其它滑动面滑动的稳定性。

本发明多层土滑动旋喷加固方法施工骤为：先按设计施工引孔；然后将钢筋附着在旋喷杆上放入引孔底部，开始施工第一旋喷体；第一旋喷体施工完毕后，将旋喷杆提升至第二旋喷体设计高度，施工第二旋喷体；按相应规范要求进行抽样检测，主要检测第二旋喷体、第一旋喷体的有效直径、强度、第一旋喷体与基岩面的粘结强度、摩擦角；如果不满足设计要求，需要增加加固范围A。

本发明的有益效果：采用滑带土加固治理滑坡从本质上防止了滑移推力的产生，是一种从源头治理多层面滑坡的有效方法，具有力学路径短的特点，远优于传统滑坡治理方法；采用分层旋喷方法治理多层滑动面滑坡，具有工程量小、质量便于控制、工期短、造价低、效果好、于实施、便于推广等优点；对滑坡的治理在地表下进行，引孔直径小，对地面破坏极小，工程完成后，地面不留任何结构痕迹，不破坏地下水系通道，与传统滑坡治理方法相比，环境保护效果极佳；在基岩面采用带旋喷加固方法，有效保证了旋喷体与基岩面之间的结合。

附图说明

图1是实施例中多层土滑动旋喷加固方法示意图。

图中：A-加固范围、B-钢筋锚固长度、C-基岩面旋喷体长度、D-旋喷体直径、E-土层旋喷体长度、1-引孔、2-第二旋喷体（土层旋喷体）、3-第一旋喷体（基岩面旋喷体）、4-钢筋、5-第一层滑带土、6-第二层滑带土、7-第一层滑体土、8-第二层滑体土、9-基岩面。

实施例

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想，并非对本发明保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，针对本发明进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。

工程简况：有一个土质斜坡如图1所示，下部基岩面9上方有两层滑带土，形成滑动面。经验算：第一层滑体土7将沿第一层滑带土5滑动，第一层滑体土7、第二层滑体土8、第一层滑带土5将沿第二层滑带土6滑动。现需要对该滑坡进行治理。

设计实施步骤：

步骤1，根据工程地质条件选择旋喷机具和方法，在现场进行旋喷试验，确定第二旋喷体2、第一旋喷体3的直径D、强度，第一旋喷体3与基岩面9的粘结强度、摩擦角等参数；

步骤2，经初步验算，只要陡倾滑动面部位抗滑力提高后，整个坡体稳定性能够满足国家规范的要求，故选择基岩面9倾斜角度大的部位进行加固；

步骤3，根据滑坡地质参数和旋喷体试验参数计算各层滑体土稳定需要的旋喷体数量n、间距、钢筋3，满足相应的国家规范，由此确定加固范围A；

步骤4，根据滑带土6厚度确定第一旋喷体3最小长度C（取滑带土6厚度的2倍），根据滑带土5厚度确定第二旋喷体2最小长度E（取第二旋喷体2上下超过滑带土5表面一倍D）；

步骤5，按传统方法验算沿以上两种滑动面以外滑动的稳定性，如果不满足国家规范的要求，重新设计。

施工实施步骤

步骤11，如图1所示，按设计图施工旋喷引孔1；

步骤12，将钢筋4附着在旋喷杆上放入引孔1底部，按设计要求实施第一旋喷体3，旋喷方法为先高压水旋喷，清除设计旋喷体直径D范围的土体和部分软弱基岩，然后水泥浆旋喷填充；

步骤13，第一旋喷体3施工完成后，将旋喷杆提升到第二旋喷体2位置，按设计要求实施第二旋喷体2，旋喷方法为先高压水旋喷，清除设计旋喷体直径D范围的土体，然后水泥浆旋喷填充；

步骤14，按步骤11~13完成所有旋喷体施工；

步骤15，按规范相应规定随机取样抽查，在旋喷体边沿钻孔取芯，落实第二旋喷体2的有效直径、强度、第一旋喷体3与基岩面4之间的粘结强度与摩擦角。如果达到设计要求，施工结束。如果达不到设计要求，根据相差数据，增加加固范围A，并补充施工。

采用滑带土加固治理滑坡从本质上防止了滑移推力的产生，是一种从源头治理多层面滑坡的有效方法，具有力学路径短的特点，远优于传统滑坡治理方法；采用分层旋喷方法治理多层滑动面滑坡，具有工程量小、质量便于控制、工期短、造价低、效果好、于实施、便于推广等优点；对滑坡的治理在地表下进行，引孔直径小，对地面破坏极小，工程完成后，地面不留任何结构痕迹，不破坏地下水系通道，与传统滑坡治理方法相比，环境保护效果极佳；在基岩面采用带旋喷加固方法，有效保证了旋喷体与基岩面之间的结合。

Claims

1.一种多层土滑动旋喷加固方法，其特征在于：在有利于滑坡稳定位置选择一个加固范围A；在加固范围A内设置n个引孔(1)，引孔(1)从地表开始钻进并穿过第一层滑体土(7)、第一层滑带土(5)、第二层滑体土(8)、第二层滑带土(6)，且进入基岩面(9)以下一个锚固长度B；将钢筋置入引孔(1)底部进行“带筋旋喷”，形成第一旋喷体(3)；再将旋喷杆提升到第二层滑带土(6)附近旋喷形成第二旋喷体(2)。

2.根据权利要求1所述的多层土滑动旋喷加固方法，其特征在于：所述有利于滑坡稳定位置是指陡倾滑动面、上部土层较厚、滑体下部稳定等部位。

3.根据权利要求1所述的多层土滑动旋喷加固方法，其特征在于：第一层滑带土(5)和第二层滑带土(6)分别为一层或多层。

4.根据权利要求1所述的多层土滑动旋喷加固方法，其特征在于：第二旋喷体(2)的最小高度E大于第一层滑带土(5)的厚度；第一旋喷体(3)的最小高度C大于第二层滑带土(6)的厚度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的多层土滑动旋喷加固方法，其特征在于：第二旋喷体(2)、第一旋喷体(3)是由土和水泥浆混合而成的“水泥土”体，控制指标为水泥土的单轴抗压强度，一般控制在1～10MPa范围内。

6.根据权利要求5所述的多层土滑动旋喷加固方法，其特征在于：钢筋(4)由旋喷杆带入引孔(1)底部，钢筋数量一般不多于3根，直径不大于32mm。

7.根据权利要求6所述的多层土滑动旋喷加固方法，其特征在于：基岩面(9)是指具有一定强度的岩体表面，实施时以旋喷射流不能切割为准。