湖南税务高等专科学校配电间北侧边坡灌浆加固技术

2012-09-06 00:54杨信之王雪平
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:滑坡

杨信之 王雪平

摘要:湖南税务高等专科学校配电间北侧边坡前期已产生滑坡,经卸载、坡脚堆载后目前处于相对稳定状态,但仍有潜在滑移趋势,经相关专业单位勘察、检测决定需要对边坡土体进行灌浆加固,通过采用钻孔回填、压密、劈裂灌浆对病害段坡体进行综合治理,基本消除了边坡土体的继续沉降、蠕动滑移,确保了生命财产、建筑物的安全。

关键词:土质边坡; 滑坡; 灌浆加固

中图分类号: U416.1+4文献标识码:A 文章编号:

Abstract:Hunan Tax College of distribution room of north of slope,landslides have produced. After unloading, slope Preloading, the in a relatively stable state,But there is still potential slip trend, after surveying the professional units relevant , testing, drilling through the use of backfill, compaction, fracturing grouting of comprehensive disease managementof the slope, basically eliminates the continued subsidence of soil slope, creep slip, ensure that the lives and property, safety of the building.

Key words:Soil slope;Landslide;Grouting

概况

2008年12月上旬,湖南省税务高等专科学校(下简称税专)北向挡土墙(加油站南侧地段)墙后及墙前地段产生了滑坡。由于学校属重点公共场所,滑坡发生后,长沙市建委及时组织专家召开排险会,会上作出了对税专北向挡土墙墙后卸载减压,墙前堆载反压的决定并组织实施,现滑坡处于相对稳定状态。根据中国有色金属工业长沙勘察设计研究院2009年1月10日~2009年4月6日对该校除滑坡地段外的周边护坡进行了岩土工程详细勘察报告,按湖南湖大土木建筑工程检测有限公司提出的湖南税务高等专科学校校区周边护坡工程危险地段加固区域,为确保税专潜在病险地段挡土墙墙后、墙前的人民生命财产安全,必须对边坡土体进行灌浆加固处理。决定采用:钻孔回填、压密、劈裂灌浆对病害段坡体进行综合治理,以消除边坡土体的继续沉降、蠕动滑移。业主选择一滑坡严重地段委托我单位设计、试验性施工,以便总结推广。我单位组织施工队于2010年4月30日进场进行试验施工,同年5月15结束现场施工,按设计要求共施工钻孔27个,总钻孔432.3延米,灌注32.5Mpa水泥干粉50.75吨。经试验,满足设计要求,达到了预期效果。根据这次试验成果,业主后续对该校所有滑坡段进行了全面灌浆加固施工,总钻孔量约10000延米。

灌浆方案、主要技术参数

2.1工程地质条件

根据勘察报告,该边坡地层主要有人工填土层、第四系冲积层、残积土及基岩。各地层的野外特征及分布自上而下依次如下:

①人工填土:坡底大部分地段表层约0.30m为混凝土路面,以下属素填土,褐红色,主要由粘性土及卵石、砖块等组成,硬杂质含量为25-35%,呈很湿-饱和,结构松散,未完成自重固结,层厚0.40-14.00m。

②冲洪积粉质粘土:褐红色,褐黄色,夹灰白色斑块,可见黑色铁锰质结核,含约10%的圆砾,具网纹状结构。场地南侧局部地段呈褐黄、灰白等色,含10%-45%的圆砾、卵石,粒径为2-55mm,圆砾、卵石随深度增加而增大,底部富集。呈硬塑、局部可塑状态,摇震无反应,切面稍有光滑,干强度及韧性中等,层厚0.60-9.50m。

③残积粉质粘土:褐红色,夹灰白色斑点,由泥质粉砂岩原地风化残积形成,原岩结构可辨,可见原岩节理裂隙面处黑色铁锰质浸染。呈硬塑状态,摇震无反应,切面稍有光滑,干强度及韧性中等。场地内各钻孔均遇见该层,层厚1.00-11.30m。

④泥质粉砂岩:褐红色、紫红色,主要矿物成分为粘土矿物、石英质等。粉细粒结构,厚层状构造。按其风化程度不同划分为强、中风化两带。强风化砂岩为褐红色,紫红色,夹灰白色斑点,大部分矿物成分已风化变质,节理裂隙极发育,岩芯呈短柱状、块状。冲击钻进困难,合金钻具钻进较易,岩芯采取率为60-85%,岩块用手易折断。属极软岩,岩体破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。所有钻孔均遇见该层,层厚0.80~9.30m,frk=1.0MP。其下为中风化砂岩,frk=2.4MPa。

2.2水文地质条件

场地内的主要地表水系为大气降水及生活用水,挡土墙墙后大部分地表已硬化,但部分地段为绿化地,局部地段的坡面上发现坡面渗水现象。地下水主要为赋存在人工填土及第四系土层中的地下水,属上层滞水,主要受大气降水及地表水补给,水位变化因气候、季节而异。一般春夏水位较高、秋冬较低,甚至局部地段消失。钻孔内稳定水位埋藏深度介于0.65-11.70m之间,水位标高60.92-79.87m。场地内各地层均为弱透水地层,其中人工填土①及粉质粘土②层局部地段底部硬杂质富集,渗透性较强。在场地内及其附近无污染源存在,根据多年来长沙地区建筑工程经验,在土壤未被污染地段,未出现过土对砼的腐蚀性问题。

2.3边坡土体产生沉降、蠕动位移原因分析

该边坡为土质边坡,产生沉降、滑移的主要原因如下:

①发生在较大沉降部位的坡体介质自上而下依次为:坡表填土、老土的接触区域,最深处可影响到基岩与残积土的接触带区域;

②坡体填土压实度不够,尚未完成固结,工后相当长一段时间内,填土在完成固结的过程中,发生沉降,填土伏于斜坡上,土体厚度不均,沉降差异大导致地面开裂;

③边坡完工及营运期,地表雨水渗透填土体到老土隔水面,使填土与老土的接触区域积水而土体软化、强度降低致使接触带蠕动下滑,最深处可影响到基岩与残积土的接触带区域。表现为顶部路面、挡墙开裂破坏;

④附近边坡加固施工过程中,挖孔桩抽排地下水、挖出流沙等使坡体内部介质流失。

2.4灌浆方案和加固原理

①灌浆方案:根据以上情况对滑坡及潜在滑坡区域的填土区、填土老土接触带以及水浸泡软化土层、介质流失等部位进行充填灌浆或压密灌浆,以充填空隙、胶结松散体、进一步固结补强坡体以提高边坡体的抗滑力学强度。

②灌浆加固原理:充填灌浆原理为在灌浆压力的作用下,浆液克服各种阻力而渗入空隙和裂隙,压力越大,吸浆量及浆液扩散距离增大,但在灌浆过程中地层结构不受扰动和破坏,所用压力较小;压密灌浆原理为通过钻孔向土中压入浓浆,随着土体的压密和浆液的挤入,将在压密点周围形成灯泡型空间,并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力,从而引起底层局部隆起,许多工程利用这一原理纠正了地面建筑的不均匀沉降;劈裂灌浆原理为在灌浆压力的作用下,浆液克服地层的初始应力和抗压强度,引起土体结构的破坏和扰动,使地层中原有的孔隙或裂隙扩张,或形成新的裂隙或孔隙从而使低透水性土层的可灌性和浆液扩散距离增大,所用压力较大。

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