用于人工填土邊坡加固治理的加固結(jié)構(gòu)及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于人工填土邊坡發(fā)生變形破壞的加固，具體是由壓力注漿復(fù)合體、注漿微型鋼管粧、排水盲井組合形成的一種用于人工填土邊坡加固治理的注漿微型鋼管粧加固結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在山區(qū)或丘陵地帶新建工程時(shí)，場(chǎng)地需要大面積挖填方整平，勢(shì)必會(huì)形成大量的高陡填方邊坡。該類人工填土邊坡特點(diǎn)是碎石含量較高、結(jié)構(gòu)松散、透水性好，在暴雨或地震等不利條件下極易失穩(wěn)，發(fā)生變形破壞，帶來嚴(yán)重的后果。人工填土邊坡變形失穩(wěn)原因主要有兩個(gè)，一是大氣降雨滲透到松散填土中，使得填土抗剪強(qiáng)度降低；二是大氣降雨改變坡體內(nèi)地下水動(dòng)力學(xué)條件，產(chǎn)生從內(nèi)向外的滲透力，增大邊坡潛在下滑力。
[0003]對(duì)于這種結(jié)構(gòu)類型的人工填土邊坡，如果采用單一的抗滑支擋措施(如抗滑粧、錨拉粧等)處理，則要達(dá)到設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)需大截面的抗滑粧或多排抗滑粧，施工工期長，成本高，且粧間難以形成土拱效應(yīng)，粧間土容易擠出造成治理工程失效；如果采用單一的錨固措施(如預(yù)應(yīng)力錨索、格構(gòu)錨索等)處理時(shí)，由于填土與錨固體間的粘結(jié)強(qiáng)度較低，達(dá)到設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)常需大直徑的超長預(yù)應(yīng)力錨索，施工難度較大，且當(dāng)填土碎塊石含量較高時(shí)，成孔難度大、預(yù)應(yīng)力易損失。由此可見，傳統(tǒng)治理加固措施施工工藝復(fù)雜、成本高、周期長、技術(shù)可靠度不高，難以從根本上解決填土邊坡的永久穩(wěn)定性問題，因此有必要從填土自身的特殊性及其失穩(wěn)機(jī)理角度來建立該類邊坡的治理體系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種用于人工填土邊坡加固治理的加固結(jié)構(gòu)及其施工方法，該加固結(jié)構(gòu)可以對(duì)填土邊坡松散土體進(jìn)行很好的加固，同時(shí)通過微型鋼管粧將潛在滑坡體的下滑力轉(zhuǎn)移到深部穩(wěn)定土體中，在邊坡體內(nèi)建立排水體系引導(dǎo)地下水有序排出滑坡體，減小滲透力，從根本上增強(qiáng)了邊坡整體穩(wěn)定性，降低了邊坡治理的施工難度，節(jié)約成本。
[0005]本發(fā)明提供的技術(shù)方案:所述一種用于人工填土邊坡加固治理的加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述加固結(jié)構(gòu)包括多個(gè)壓力注漿復(fù)合體、多個(gè)注漿微型鋼管粧和多個(gè)排水盲井，所述多個(gè)壓力注漿復(fù)合體呈方形或梅花形布置在填土邊坡的坡面，多個(gè)注漿微型鋼管粧也相應(yīng)呈方形或梅花形間隔布置在兩相鄰壓力注漿復(fù)合體之間，所述多個(gè)注漿微型鋼管粧布置的形狀與多個(gè)壓力注漿復(fù)合體布置的形狀相同，壓力注漿復(fù)合體呈方形布置時(shí)，注漿微型鋼管粧也呈方形布置，壓力注漿復(fù)合體呈梅花形布置時(shí)，注漿微型鋼管粧也呈梅花形布置；多個(gè)壓力注漿復(fù)合體和注漿微型鋼管粧的粧體均垂直于填土邊坡的坡面并伸入到邊坡坡體的穩(wěn)定層內(nèi)，所述多個(gè)排水盲井水平間隔布設(shè)在壓力注漿復(fù)合體與注漿微型鋼管粧之間，每個(gè)排水盲井均呈水平狀插入填土邊坡坡體，且每個(gè)排水盲井的井口設(shè)在填土邊坡的坡面，所述排水盲井與壓力注漿復(fù)合體和注漿微型鋼管粧間隔布置，不會(huì)出現(xiàn)相互交錯(cuò)的情況；所述壓力注漿復(fù)合體是由壓力注漿孔、插入壓力注漿孔內(nèi)的PVC注漿管和通過PVC注漿管向壓力注漿孔內(nèi)壓力注漿形成的壓力注漿加固體組成；所述注漿微型鋼管粧是由分段注漿孔、插入分段注漿孔內(nèi)的注漿鋼管和通過注漿鋼管向注漿孔內(nèi)注漿形成的注漿加固體組成。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述排水盲井由直徑為130?180mm的水平鉆孔和灌入水平鉆孔內(nèi)的填充層組成，所述填充層采用碎石或透水盲管。
[0007]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述多個(gè)壓力注漿復(fù)合體和多個(gè)注漿微型鋼管粧均等距分布，其中多個(gè)壓力注漿復(fù)合體的間距為2.5m?3m，多個(gè)注漿微型鋼管粧的間距也為
2.5m?3m ;壓力注漿孔和分段注漿孔的孔徑為110?150mm ;壓力注漿孔和分段注漿孔置于穩(wěn)定土層的深度不小于3m。
[0008]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述注漿鋼管是由多節(jié)鋼花管通過螺紋套筒連接而成，鋼管下端端部呈密封的20°的尖錐形，在鋼管管壁上開設(shè)有多個(gè)直徑為1mm的出漿孔，多個(gè)出漿孔呈螺旋狀分布，兩相鄰出漿孔的垂直間距為250mm，所述垂直間距是兩相鄰出漿孔沿著管壁垂直方向的距離；在注漿鋼管的管身上每隔2m焊接3根直徑為8mm的定位鋼筋，所述螺紋套筒采用直徑為90mm、壁厚4?6cm的無縫鋼管制作而成，長10cm，并與鋼花管焊接，在多根注漿鋼管的同一截面處的接頭個(gè)數(shù)不超過50%。
[0009]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述PVC注漿管采用直徑為90mm的PVC塑料管加工制成，在管壁上開設(shè)有多個(gè)直徑為1mm的出漿孔，多個(gè)出漿孔呈螺旋狀分布，兩相鄰出漿孔的垂直間距為250mm。
[0010]本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案為一種用于人工填土邊坡加固治理的加固結(jié)構(gòu)的施工方法，具體步驟如下:
[0011](I)按設(shè)定間距在填土邊坡的坡面呈方型或梅花形打設(shè)壓力注漿孔，在每個(gè)壓力注漿孔中插入PVC注漿管，并按先外后內(nèi)的施工順序依次向每根注漿花管內(nèi)壓力注漿，所述壓力注漿孔的孔徑為110?150mm，其注漿深度穿過松散填土層進(jìn)入下臥穩(wěn)定土層深度不小于3.0m ；
[0012](2)在壓力注漿孔之間間隔打設(shè)分段注漿孔，間距與排列方式與壓力注漿孔相同，然后在每個(gè)注漿孔內(nèi)插入注漿鋼管，并按先外后內(nèi)的順序依次向每個(gè)注漿鋼管內(nèi)注漿，所述注漿孔的孔徑宜為I1?150mm，其注漿深度穿過松散填土層進(jìn)入下臥穩(wěn)定土層深度不小于3.0m ；
[0013](3)在PVC注漿管和注漿鋼管之間水平開設(shè)多個(gè)排水盲井鉆孔，并向鉆孔內(nèi)灌入碎石或透水盲管形成排水盲井，排水盲井間伸入邊坡潛在滑裂面以下穩(wěn)定土層中。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步技術(shù)方案為所述步驟(I)中的壓力注漿具體步驟如下:
[0015]a.首先垂直于坡面按2.5m?3m的間距呈梅花型或方形布置壓力注漿孔，壓力注漿孔的孔徑為I1?150_，采用無水干鉆施工工藝成孔，使其達(dá)到設(shè)計(jì)深度，并將鉆好的壓力注漿孔從左向右依次編號(hào)；
[0016]b.在鉆好的每個(gè)壓力注漿孔中插入PVC注漿管，采用壓漿泵對(duì)鉆芯孔壓注清水進(jìn)行清孔；所述PVC注漿管采用直徑為90mm的PVC塑料管加工制成，在管壁上開設(shè)有多個(gè)直徑為1mm的出漿孔，多個(gè)出漿孔呈螺旋狀分布，兩相鄰出漿孔的垂直間距為250mm ;
[0017]c.清孔結(jié)束后插入直徑為25mm的PVC注漿管與排氣管，孔口 1.0m澆筑C25砼封孔，砼凝固后開始?jí)毫ψ{；壓力注漿的順序按先下排后上排的三序式注漿順序:(1、4、7)，(2、5、8)，(3、6、9)進(jìn)行注漿，漿液采用普通硅酸鹽水泥，其水灰比0.5，漿液有效擴(kuò)散半徑0.5?1.0m ;注漿采用活塞封閉管口，注漿壓力不小于2.0MPa0
[0018]本發(fā)明進(jìn)一步技術(shù)方案為所述步驟(2)中的注漿具體步驟如下:
[0019]a.首先在兩相鄰壓力注漿孔之間垂直于坡面布置分段注漿孔，分段注漿孔的直徑為110?150mm，分段注漿孔之間的間距為2.5m?3m，采用無水干鉆施工工藝成孔，使其達(dá)到設(shè)計(jì)深度，并將鉆好的分段注漿孔從左向右依次編號(hào)；
[0020]b.在鉆好的每個(gè)分段注漿孔中插入注漿鋼管；所述注漿鋼管是由多節(jié)鋼花管通過螺紋套筒連接而成，鋼管下端端部加工成密封的20°的尖錐形，在鋼管管壁上開設(shè)有多個(gè)直徑為1mm的出漿孔，多個(gè)出漿孔呈螺旋狀分布，兩相鄰出漿孔的垂直間距為250mm ;在注漿鋼管的管身上每隔2m焊接3根直徑為8mm的定位鋼筋，所述螺紋套筒采用直徑為90mm、壁厚4?6cm的無縫鋼管制作而成，長10cm，并與鋼花管焊接，在多根注楽鋼管的同一截面處的接頭個(gè)數(shù)不超過50% ;
[0021]c.布設(shè)好注漿鋼管之后，開始注漿，其注漿方式采用分段注漿，即將注漿孔分成上下兩段分別進(jìn)行灌注，第一段地表以下1.0m土層范圍內(nèi)采用0.2MPa的止?jié){壓力，待上層土形成一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行第二段地表以下1.0m 土層范圍外的注漿施工，第二段采用二次注漿，第一次注漿壓力0.5MPa，第二次注漿壓力1.0MPa ;注漿順序按先下排后上排的三序式注漿順序:(1、4、7)，(2、5、8)，(3、6、9)進(jìn)行，漿液采用普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023](I)本發(fā)明施工簡(jiǎn)單方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可以解決大部分碎石土為主的填土邊坡穩(wěn)定性問題；
[0024](2)本發(fā)明采用了壓力注漿、注漿微型鋼管粧和排水盲井三種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，壓力注漿從根本上改善了填土邊坡松散土體的結(jié)構(gòu)特性，增強(qiáng)了其抗剪強(qiáng)度；注漿微型鋼管粧將邊坡潛在滑梯下滑力想深部土體轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性；排水盲井改善了邊坡的排水通道，減小邊坡地下水的滲透力；
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