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浅谈灌浆法在滑坡地质灾害治理中的应用

2016-04-14蒋爱民

地球 2016年8期
关键词:滑坡体浆液滑坡

■蒋爱民

(湖南天源国土资源勘查有限公司湖南永州425000)

浅谈灌浆法在滑坡地质灾害治理中的应用

■蒋爱民

(湖南天源国土资源勘查有限公司湖南永州425000)

本文介绍了灌浆法的作用原理、灌浆材料、施工方法与监测措施等方面情况,为灌浆法在治理滑坡地质灾害中的应用提供参考。

灌浆法作用原理灌浆材料施工方法监测措施

0 引言

目前对滑坡地质灾害的治理主要有排水与支挡措施,通过修筑截排水沟、浆砌挡土墙、植入锚杆等工程措施进行治理,其施工难度较大,施工周期较长,施工费用相对较高,对滑坡体扰动大,治理效果经常存在不确定性。近年来,运用灌浆法对滑坡地质灾害进行治理正在受到推广。

1 作用原理

灌浆法治理滑坡地质灾害的实质是用气压、液压或电化学原理,把某些能固化的浆液注入滑坡体的裂缝或孔隙,以改善滑坡体的物理力学性质,从而达到治理滑坡的效果。

灌浆法的作用原理主要体现在三个方面:

(1)防渗:通过灌浆降低滑坡体的渗透性,减少地表水的渗入量,提高抗渗能力,降低孔隙压力。

(2)堵漏:通过灌浆封填滑坡体中的孔洞,堵截地下水在滑体中的流入量。

(3)加固:通过灌浆提高滑坡岩土体的力学强度和变形模量,恢复滑坡岩土体整体性,增大抗滑力与稳定性。

2 灌浆材料

目前主要有颗粒型浆材、溶液型浆材和混合型浆材三种。

颗粒型浆材是以水泥为主剂,其特点为固结力学强度高,耐久性较好且无毒,料源广且价格较低。但普通水泥浆因容易沉淀析水而稳定性较差,硬化时伴有体积收缩,需要掺入各种附加剂以改善水泥浆液性质;对细裂隙而言颗粒较粗,需要提高水泥颗粒细度;对大规模灌浆工程则水泥耗量过大,可在水泥浆中掺人粘土、砂和粉煤灰等廉价材料。

溶液型浆材是由两种或多种化学材料配制,品种有环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、本质素类和硅酸盐类等,最大特点为浆液属于真溶液,初始粘度大都较小,可用来灌注细小的裂缝或孔隙,缺点是造价较高和存在污染环境,需要加入酸性水玻璃、改性环氧树脂或单宁浆材等材料。

1.4 统计学方法 采用SPSS 20.0统计学软件对数据进行分析。计量资料以均数±标准差表示,组间比较采用t检验。计数资料以例(百分率)表示,组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

3 施工方法

灌浆施工包括灌浆管设置和灌浆两个过程。

灌浆管的设置方法有钻孔法、打入法或喷注法,实际工作中应根据地基岩土特点、施工要求等选择适宜的方法。

(1)钻孔法主要用于滑坡体为风化基岩或砂砾石。这种方法具有不扰动滑坡体的优点,但工程费用相对较高。钻孔施工工艺一般选用旋转钻进。

(2)打入法可用于厚度较薄的滑坡体,一般具有施工效率高和工程费用低等优点,但灌浆只能自下而上进行,且在打入灌浆管过程中易堵塞孔眼,洗净孔眼又较费时。

(3)在比较均质的砂层或灌浆管打进困难的地方可采用喷注法。这种方法是利用泥浆泵设置用水喷射灌浆管,局部会造成滑坡体扰动。

常用的灌浆方法有单过滤管灌浆法、单管钻杆灌浆法与埋管灌浆法。

(1)单过滤管灌浆法可采用钻孔法或打入法设置灌浆花管。这种方法施工前首应整平施工场地,并沿灌浆孔位置开挖沟槽与集水坑,以保持场地整洁干燥。

(2)单管钻杆灌浆法是钻孔钻至预计深度后通中空钻杆将浆液灌入滑坡体中的一种施工方法。这种方法具有操作简便和施工费用低等优点,但是浆液沿钻杆和钻孔间的间隙易往地表喷浆。

灌浆施工时需要注意以下几点:

(1)灌浆材料要求:灌浆用水应是可饮用的河水、井水或其他清洁水,不宜采用pH值小于4的酸性水和工业废水;水泥宜采用普通硅酸盐水泥,不宜采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥,一般不得超过出厂日期三个月,受潮结快者不得使用,各项技术指标应符合现行国家标准,并应附有出厂试验单。

(2)冬季施工,当日平均气温低于5℃或最低温度低于-3℃时,应采取防冻措施;夏季施工,用水温度不得超过30~35℃,并应避免将盛浆液的容器和灌浆管在灌浆体静止状态下暴露于灌浆范围。

(3)灌浆方法的设计,需要与滑坡体的岩性组成、地质构造、坡度大小、形成机制、破坏程度等因素相结合,可根据滑坡体不同位置的具体特点合理选取灌浆材料与施工方法。

4 监测措施

灌浆治理滑坡监测内容一般包括:地表大地变形监测、地表裂缝位错监测、滑坡深部位移监测、地下水监测等。对于重大滑坡灌江工程,应建立地表与深部相结合的综合立体监测网。

(1)地表大地变形监测是滑坡监测中常用的方法。

(2)地表裂缝位错监测将了解地裂缝伸缩变化和位错情况。

(3)地下水动态监测以了解地下水位为主,可进行地下水孔隙水压力、扬压力、动水压力及地下水水质监测。

(4)滑坡深部位移监测是监测滑坡体整体变形的重要方法,用以指导防治工程的实施和效果检验。

监测数据的采集应尽可能采用自动化方式。数据处理须在计算机上进行,监测设计须提供滑坡体险情预警标准,并定期向建设单位、监理方、设计方和施工方提交监测报告,必要时,应提交实时监测数据。

5 结语

灌浆法具有施工难度相对较小、费用较低、施工周期短、治理效果较明显等特点,是值得大力推广的滑坡治理方法。同时,灌浆法与其它滑坡治理方法的结合应用也值得研究,这需要技术单位在设计中多研究突破,施工单位在实践中多改进提高,使灌浆法在滑坡地质灾害治理中的应用逐步走向完善和成熟。

[1]孙少悦,吴继敏,魏继红,候伟生.树要桩加固边坡的稳定性分析与评价 [J].岩土力学,2003,24(5):776-780.

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[4]袁金明,灌浆法治理滑坡的应用及位移监测分析 [J].湖南交通科技,2008年第34卷第2期:49-51.

P694[文献码] B

1000-405X(2016)-8-473-1

蒋爱民(1977~),男,工程师,研究方向为水工环地质勘查设计工作。

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