浅谈注浆钢锚管在高速公路治理的施工应用

浅谈注浆钢锚管在高速公路治理的施工应用

刘祥兴

刘祥兴（广州和立岩土工程有限公司）

摘要：本文针对广梧高速公路河口至平台段煤系土地层高边坡岩土松散破碎，易产生崩塌、滑溜等病害因素，简单介绍了采用注浆钢锚管技术达到治理的目的。

关键词：煤系土高边坡注浆钢锚管施工应用

0引言

注浆钢锚管为近年来新推广采用的一项边坡治理技术，该项技术措施如同钢筋砂浆锚杆一样，与坡面成一定角度由潜孔钻机成孔，置入钢锚管并注入水泥砂浆构成锚管体达到稳定边坡的目的。其优点是可以通过注浆压力调整和二次注浆增加锚孔周边岩土的吸浆量，达到固化锚孔周边破碎岩土和提高锚管体的锚固力的双重复合作用，改善岩土结构，增强岩土自身凝固力和坡脚抗压能力，从而提高边坡的自然稳定性。此项技术适用于破碎岩层、断裂带、软弱岩层及地下水丰富的边坡。本文以广梧高速公路河口至平台段K44+500~K44+800段右路堑右侧高边坡为例，简单介绍注浆钢锚管在该边坡中的施工应用。

1工程概况

广梧高速公路河口至平台段K44+500至K44+800段右路堑右侧高边坡位于广梧高速公路第四合同标段，离云浮市区西约6Km，该边坡高约25m，为三级边坡，第三级坡坡高约为5m，坡率为1:1.5，第一、二级坡坡高均为10m，坡率为1:1.25，各级坡之间均设2m宽平台。该边坡山背为一小型硫铁矿采矿区。根据地质资料揭露及开挖出露地层情况，该边坡岩土主要为灰褐色含煤地层，部分地段夹炭质灰岩，含煤地层手捏易碎，空隙发育，开挖时正值雨季，未及时支护的地段易被雨水冲刷成一条条小沟，并发生崩塌滑溜现象。根据广梧一期马安至河口已运行的高速公路边坡调查，一期工程对煤系土边坡采用片石拱墙的方式进行支护，表面进行植物绿化，雨季时因煤系土土质疏松，孔隙发育，在饱水状态下，多处边坡发生滑溜现象，给高速公路正常运营带来了一定影响，并不得不花更大的人力物力进行处理。总结一期的设计施工经验，因此该边坡主要采用钢锚管注浆和格子梁的方式进行防护。

2该边坡可能产生的地质病害原因分析

2.1该山体上覆坡残积层及炭质页岩的强风化层的厚度大于20m,土体松散，边坡具有不良地质现象的地貌形态，稳定性差。岩体中发育有倾向临空的不利结构面，下伏为弱风化、微风化炭质灰岩。

2.2因山体背后为小型硫铁矿，经多年的开挖，山体背后已坑坑洼洼，雨季时形成了大小不等的水塘及水洞，给边坡强有力的地表水补给，雨季时边坡局部有渗水现象，且软硬土体变化明显，如岩土界面，是滑坡体的主要滑动面。

2.3因坡体土质疏松，雨季时易形成大小不等的“V”字型冲沟，加强了对山体的切割和地表水的渗透，给边坡失稳造成更大的影响。

3边坡综合治理措施

根据上述情况，为了坡体的安全、稳定，本边坡采取钢锚管注浆框架为主辅以网格骨架植草，调整坡率，增设排水设施等综合治理措施。边坡开挖后，通过对坡体分析，坡体存在潜在滑动面，为避免坡面产生滑动，在一二级坡面上设置钢花管框架，一级坡面钢花管长度为11.5m，二级坡面钢花管长度为8.0m。一级坡面钢花管布置为四排，间距为3m×3m，合共256根钢花管；二级坡面钢花管布置为四排，间距为3m×4m，合共192根钢花管。格梁框架采用30*30cm2C25钢筋混凝土梁。本文着重介绍钢锚管格梁的各项施工工艺。

3.1成孔坡面开挖完成检查合格后，按设计要求测量放线测定孔位，搭设钢管脚手架及施工平台，并保证脚手架牢固稳定，钻孔设备采用MD100宣化探矿机械厂锚杆钻机和英格索兰工程机械有限公司600型空压机。采用17m3空压机供风潜孔钻无水干钻成孔，孔径100mm,钻杆与水平夹角为20°，孔深按设计图纸要求并多钻50cm，完成成孔后由现场监理验收。

3.2钢锚管制作工艺钢花管采用直径Φ60mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管制作，沿管壁用台钻呈梅花型钻6-8mm小孔，并在管底焊一厚5mm，直径与钢花管外径相等的封端钢板，钢板中心留一Φ20-22mm的圆形孔，再在钢板焊Φ16mm钢筋制作的U型托架，钢花管外壁孔眼处缠绕特制胶带封孔，胶带沿孔眼螺旋式缠绕3层，然后每隔30cm左右绕钢管外壁缠绕一周固定，缠绕前将管壁清理干净，胶带压平粘牢。二次注浆时，钢锚管管口加钢盖密封，管口与钢盖之间设密封圈，钢盖留置排气阀及在两侧留Φ20mm的孔眼，方便穿螺杆来固定密封盖。制作完成后由现场监理验收合格后安放进经验收的孔内。

3.3钢锚管注浆钢锚管进行二次注浆。当钢锚管安放入孔后进行第一次注浆。第一次注浆采用M30水泥砂浆，浆液通过注浆管从孔底自下而上反向压浆，将孔底残留的碎渣压出孔外，当孔口流出浆液10-15秒后，可停止注浆。第一次注浆完成后，立即进行封孔处理。封孔方法是现将钢锚管外壁周围约50cm深的土层进行清理，清理管径约比管径大10cm，清理好后，先用注浆水泥袋围着钢锚管填塞至孔口以下1米左右，并用钢钎沿钢管四周振捣密实。配置水玻璃液和水泥砂浆液，双液混合搅拌均匀倒入孔内0.5-1.0米深，双液凝固后，上部再用水泥砂浆封孔。第一次注浆完成2-3小时后，进行第二次高压注浆，采用M30纯水泥浆，注浆压力为1.5-1.8MPa。先在孔口安装密封盖，上部连接高压注浆管，打开排气阀进行高压注浆。注浆完成后应及时清洗注浆设备。注浆时应严格控制配合比，水泥浆要搅拌均匀，保证搅拌时间，搅拌好后的水泥浆采用筛网过滤，以防堵管，保证注浆质量和效果；注浆过程中应注意观察注浆泵和孔口压力值的变化及注浆量的变化，注浆过程中采用注浆压力控制和注浆量控制，当注浆压力在1.5-2.0MPa而注浆量很小时或注浆量是第一次注浆量的3-5倍时该孔注浆即可结束。在第二次注浆时派专人观察边坡有无溢浆情况，及时调整注浆压力和措施，保证边坡稳定安全。

3.4坡面防护为防止雨水冲刷表层土，格梁施工完毕后，坡面采用三维网植草。首先平整坡面，人工清除坡面块石及杂物，保证三维植被网与坡面紧密结合。铺网时，顺坡铺设，并保持网平整，不产生褶皱，网之间重叠搭接，搭接宽度10cm，让网尽量与坡面贴附紧实，防止悬空；并采用U型钉固定。覆土时分层多次填土，并洒水浸润，至网包层不外露为止，以保证覆土充满网包，且不压宝。播种时选择适合当地生长的根系发达的草种，并掺入种子量30-40%灌木种子，喷播时草籽与肥料应充分拌和均匀，喷播后及时加盖无纺布并及时做好洒水、病虫害防治及不播等养护工作。

4结束语

4.1广梧高速公路K44+500～K44+800右侧路堑边坡为煤系土边坡，土体松散，地下水丰富，其局部坍滑变形和破坏严重，根据该高边坡病害的特征和规律，采用钢锚管注浆格梁结构进行工程整治，达到安全可靠和经济合理的目的，并为治理此类路堑边坡病害探索一种新的防护加固模式和治理思路。

4.2对于复杂路堑边坡防护加固工程，由于地质条件复杂，应做好坡体监测与预报工作，结合现场实际开挖揭示地层信息及坡体结构条件进行必要的调整与完善，即进行动态设计和信息化施工，使其经济、安全可靠。

4.3随着近年钢锚管注浆技术的发展和进步，钢锚管注浆锚固工程技术得到了良好的应用和发展。