基于压密注浆的施工技术在边坡加固应用

摘 要：本文首先提出滑坡整治方案比选，分析压密注浆预期目标及工艺，阐述采用压密注浆工艺进行河道边坡加固的施工方法及整治措施。
关键词：压密注浆 滑坡整治 边坡加固 施工
一、工程概况及地质
（一）工程概况
某河道出现了局部边坡滑动，滑坡长度约85m，滑坡沿坡顶道路内侧倾向河中，滑坡顶部出现位移裂缝，缝宽约（5～10）cm，该滑坡段地处市区中心繁华地带，堤顶后即为某三星级酒店，滑坡破坏了河道风光带的整体景观，也给周边建筑物的安全带来了隐患。河道断面为复式断面，底高程▽0.1m（85黄海），在▽4.1m有平台宽4.0m，平台后为直立式挡墙，墙顶高程为8.0m。
（二）工程地质
滑坡发生后，管理单位立即对滑坡段进行了地质勘察，勘探期间场地高差较大，场地地貌属人工地貌，地势起伏较大。
根据勘察，场地钻探深度内地基土可分为2层，分述如下：①层：填土，黄色、灰黄色，以粉质粘土为主，局部夹少量砖块、石子、石灰粒、贝壳等。上部（1～2）m 处稍密，下部较松散。最薄处4.8m，最厚处8.7m，平均层厚6.8m。②层：粉质粘土，黄色、黄褐色，湿，可塑～硬塑。含少量铁锰结核。 本次勘察未钻穿。
二、滑坡整治方案比选
（一）原因分析
经积极排查并通过走访群众了解到， 坡顶路边一消防栓曾被车撞弯，现场开挖后，发现该处消防栓及一根地下废弃自来水管线破裂，出现了大量漏水，随即进行了封堵，止住了漏水，经多日观测，滑坡渐止，分析认为，坡内①号填土土质松散、压实度较差、坡后地下水位抬高、填土强度降低是造成本次滑坡的主要诱因。采用瑞典条分法根据不同的水位组合对现有边坡进行稳定计算，原边坡安全系数为1.03，当坡内水位抬高至▽6.50m 而不改变土的强度指标时，边坡安全系数计算值仅为0.97，具体见图1。因此可见，该段边坡稳定性本就较差，在坡内水位抬高后，边坡稳定性进一步变差，导致了该段河道边坡的失稳。

图1：原航道边坡稳定计算简图
（二）整治措施的确定
滑坡治理通常采用的方案有坡脚堆载、坡顶卸载、施打抗滑桩以及土体拉锚等方案。本次滑坡段由于地处城市景观河道，受两侧道路及建筑物等条件限制，坡脚堆载、坡顶卸载实施均有一定难度，再加之拉锚土层为回填土，强度指标较低，拉锚方案也不适宜采用。
抗滑桩的处理可分为灌注桩、深层搅拌桩等，从以往工程经验来看，抗滑桩在滑坡整治中均曾得到成功运用，其主要优点是安全系数高、施工工艺比较成熟、相对较简单、工期也不长，但考虑到本工程施工平台狭小，无合适的施工作业面，同时因施工器械自重较重，易引起二次滑坡。在经过多方案论证比较后，考虑到填土土质松散，压实度较小，在进行压密注浆处理后，浆液可以密实土体，同时浆液的固结也可增加滑带土的抗滑能力，另外考虑到原河道边坡安全系数距规范允许值相差不大，最终确认采用压密注浆进行加固，将部分土体的强度指标提高，以满足边坡的抗滑能力。
三、压密注浆预期目标及工艺
本方案拟分别在▽8.0m堤顶及▽4.1m平台进行压密注浆，通过浆液挤压土体，使孔隙水含量降低，周围土体被挤密，以加大土层密度，同时通过水泥浆液的固结，最终增加土体强度。
压密注浆采用单管注浆法，注浆孔呈矩形布置，孔距和排距均为1.0m，垂直水流方向堤顶3排，孔深8.5m，注浆深度7.5m；▽4.1m平台3排，孔深6.0m，注浆深度5.5m，浆液采用水泥－水玻璃液，加固后复合地基的抗剪强度应达到c＝30kPa， ＝14°。达到预期强度的边坡稳定计算成果见图2，在两种水位组合情况下，边坡稳定安全系数小值为1.20，已可满足边坡稳定规范要求。

图2：压密注浆后的航道边坡稳定计算简图
根据试验，施工最终采用的注浆材料重量配合比为，水∶R32.5水泥∶粉煤灰∶膨润土∶水玻璃＝0.6∶1.0∶0.2∶0.04∶0.02，注浆压力（0.1～0.5）MPa；注浆顺序采用跳孔间隔注浆，以防止串浆，并采用先外围后内部的注浆施工方式，先做河坡最外排封浆孔，第二批注浆时间宜在第一次注入的浆液初凝后进行；注浆开始前应充分做好准备工作，包括施工场地事先应予平整，机械器具、仪表、管路、注浆材料、水和电等的检查及必要的试验，其中压力表和流量测定器是必备的仪表，注浆一经开始即应连续进行，避免中断；浆体必须经过搅拌机充分搅拌均匀后，方可开始压注，并应在注浆过程中不停顿地缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间；如注浆过程中发生地面冒浆现象应立即停止注浆，调查冒浆原因，如系注浆孔封闭效果欠佳，可待浆液凝固后重复注浆，如系地层灌注不进，则应结束灌浆。
四、检测结果
工程压密注浆结束后，为了解压密注浆后土层抗剪强度的提高情况，委托某勘探单位对原状土样进行直接快剪试验，取样孔数量、孔位、取样深度均经各参建单位协商后指定，共布置了4个取样孔，每孔取三组原状土样试验。
将滑坡段土体在工程加固前后的土质参数进行对比，发现在经过压密注浆处理后，土体抗剪强度有一定提高， 尤其是粘聚力由原来的11.0kPa提高至31.1kPa，而稳定系数也由原来的0.97提高到1.20。工程于2007年7月30日竣工至今，经长时间的位移、沉降观测，该段边坡一直较为稳定，应该说，本次工程采用压密注浆进行河道抗滑处理是成功的。

五、结束语
采用压密注浆工艺进行河道边坡加固的施工方法，在边坡抗滑加固中利用较少，主要是因为在不同的区域，不同的地点，需进行加固的土质都不同，压密注浆后所能达到的效果也不同。本次工程不论从岩土检测结果、理论计算数据，还是工程最终加固的效果来看，压密注浆对部分合适的土体进行边坡加固是可行的，可以提高周边土基强度，增加边坡的抗滑能力。
[参考文献]
[1]姚华明；龙滩边坡预应力锚索施工质量控制；水电与新能源；2007.4.
[2]李榕;蒋为群;黄文；紫坪铺水利枢纽溢洪道边坡加固抗滑桩施；西北水电；2006.03.
（作者单位：韶关市水利水电建设公司 广东韶关）