宋明辉

摘要：本文对此技术进行介绍，并以实际工程为例，分析了灌浆法在处理公路高填方路基滑坡中的应用。

关键词：灌浆法；滑坡；注浆压力；孔位

中图分类号： PD642 文献标识码： A

一、灌浆法

灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，对路基下沉部分钻孔，孔深应穿透薄弱层。然后通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透和挤压等方式灌入填料的空隙，经人工控制一定的时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学性能稳定的“结石体”，可以完全防止或减弱路基的下沉。如果路基下沉的面积很大、深度很深，最好是采用灌浆法。

由于浆液的扩散能力和灌浆压力的大小密切相关，所以不同填料及形态的路基，采用的灌浆压力主要取决于路基的密实度、强度、初始压力、钻孔深度、灌浆位置及操作规程等因素。而这些因素又很难准确预知，因而必须通过现场试验来确定。水泥浆液在不同地质和不同灌浆压力条件下，在地下流动的形式不同，当灌浆压力较低时，路基填料渗透性较好，水泥浆在中等浓度的情况下以渗流的方式渗入路基土的孔隙，这时认为路基原结构未受扰动和破坏；上述情况称为渗流注浆法，压力控制在0.5-1.5MPa，适用于碎石土、砂砾土填料的路基。

灌浆法质量保证措施：（1）应严格按照设计参数进行钻孔。钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定，若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求，应进行移位并进行计算确定参数，必要时应进行补孔。（2）注浆材料应满足设计要求，严禁使用过期结块的水泥，必要时进行检验。（3）浆液配比应符合设计要求，配浆时最大误差为：水泥、水±5％。（4）浆液搅拌应均匀，水泥浆搅拌时间为3～5分钟，未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。（5）注浆过程中，时刻注意泵压和流量的变化，应以定量为主，结合压力，若工作场地漏浆，可采取封堵措施。如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比，缩短浆液凝胶时间，采用间歇注浆，达到控制注浆目的。（6）注浆过程中保持注浆管路畅通，防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。（7）严格按照后退式注浆设计的段长进行分段注浆，不得任意延长分段长度，必要时可进行重复注浆，以确保注浆质量。（8）严格进行注浆效果检查评定，符合要求时才能结束注浆作业。当未达到注浆结束标准时，应进行补孔注浆。

二、灌浆法处理公路高填方路基滑坡

（一）工程概况

某公路高填方路基发生滑坡事故，需进行处理。待处治的滑坡位于K20+800～K20+935段左侧，南北向长约65m左右，东西向顺路线长度达135m，平面上呈弧形，前后缘高差达22m。场地原始地形为丘陵，高速公路由东至西方向穿过该区。边坡上部为阶梯状农田。滑坡后壁位于农田之中，滑坡后缘自然边坡较平缓，滑坡两侧为走向垂直于路线方向的冲沟。

本滑坡处治设计采用注浆加固，注浆区域为裂缝所围成的区域，即在整个滑体上钻孔，注浆，插钢筋。钻孔深度设计要求穿过滑动面，进入滑床岩体2～3m，注浆采用孔口封闭纯压式注浆。采取梅花形布孔，钻孔间距5m，每排间距5m。放坡坡面采用植草防护。

（二）施工方案

1、孔位布置

注浆孔孔径91mm。深度按设计要求穿过滑动面进入岩层2～3m，孔间距为5mx5m（平面），梅花形布置。注浆分两序施工，从地裂缝后缘起先施工第Ⅰ序孔，再施工第Ⅱ序孔。注浆总体施工方向为沿滑坡边缘由上至下进行钻孔注浆。

2、注浆材料

采用32.5级普通硅酸盐水泥，灌浆用水将选用符合拌制混凝土用水要求的水。水灰比按设计要求，初灌时为1：1，随后逐步降低水灰比至0.6:1。水泥浆搅拌时问不少于3min，浆液自制备至用完的时间不超过4h。

3、注浆压力

按初步设计注浆压力为0.2Mpa-0.6MPa，根据现场注浆情况进行调整。注浆过程中，注浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应的措施处理或上报设计和业主单位。

4、注浆过程控制与结束标准和封孔标准

在孔口埋设Φ89的无缝钢管，管口上端为套管母丝，埋入深度为进入孔口2.5m。

结束标准：在设计压力下不吸浆或吸浆量<0.4L/min时，持续30min，即可结束注浆。

（三）施工要点

1、注浆压力达不到设计要求,主要是注浆使用的注浆管不是高压注浆管,以及连接工艺采用铁丝绑扎的工艺不符合要求。对此必须换用带螺纹口的高压注浆管（10MPa以上）,钢花管与注浆头的连接采用带螺纹的螺帽连接。

2、对于钢花管注浆量达不到设计要求的问题,要求承包人首先在埋设钢花管后用水玻璃+水泥砂浆封闭孔口,在第一次管外注浆完成后,要求确保钢花管内不进浆,如有进浆,要将钢花管内水泥浆清洗干净,然后进行钢花管内劈裂注浆。在劈裂注浆施工完成后,要求在注浆15min后进行管内清洗,在初凝1h后进行第二次劈裂注浆。如此多次循环劈裂注浆,确保达到设计要求的注浆量和压力。管内清洗必须采用带莲蓬头的高压管。

3、边坡外侧一排钢花管由于靠近坡面,应在管口下4m开始开孔,以免压浆时上部坡面冒浆。

4、管口顶的土体结构较为松散,容易导致管口封口混凝土外的土体被冲爆,应根据土体结构调整管口封闭混凝土的结构尺寸,尽量加深封口的深度。

5、由于注浆不同于其它工艺,施工中存在地层复杂、浆液流动随意性较大等困难,在严格工艺控制的同时重视过程控制,根据试验段施工及注浆效果分析,施工中采取以下措施以保证注浆质量:

（1）跳孔跳排间隔注浆:路基注浆第一步注奇数排奇数孔,第二步注偶数排奇数孔,第三步将余下孔依次由外向内注,帷幕注浆则采用先外侧后中间的注浆顺序。

（2）定量定压注浆:外侧先注孔采用以定量为主进行控制,而内侧后注孔则以压力控制为主。

（3）结合注浆压力分析地层吸浆量,针对注浆不足的孔进行补注。

（4）注意观察压力、流量、浆液及周围环境变化,并及时调整注浆参数,做到施工过程动态控制。

（四）监测

在灌浆加固治理该边坡的过程中,为了解滑坡体的深部位移情况和滑坡动态信息,对边坡位移进行了监测。加固边坡共布置监测孔9个,用以观测主滑动面的滑动特征,核实滑动面的深度以及滑动方向,监测孔径<110mm。

位移监测孔埋设完成后,于2007年3月26日开始第1次观测,至5月底监测结束历时近2个月,准确地记录了整个施工期间滑坡的动态变化,各孔位移监测数据经整理,ZK1～ZK3位于二级边坡,施工中绝对位移量最大仅1.2mm,在10m处位移稍有发生变化,整体上位移发展平稳,此即二级边坡已经基本处于稳定状态。

图1 ZK4～ZK6相对合成位移—孔深曲线图 图2 ZK7～ZK9相对合成位移—孔深曲线图

ZK4～ZK9均位于一级边坡,由图1及图2可得,滑动面位于在12.5～15m深处,除ZK6、ZK9外,各处位移发展平稳,后经现场查证,ZK9处的反常位移实为灌浆施工不当所致,ZK6孔10～15m深处为棕红色含砂页岩碎块的粘土,位移反常现象为地质情况引起。根据对位移监测结果分析,滑坡体总体上有少许滑动,主要是灌浆施工进行中的变形较大,但浆液凝固后其变形平稳,都处于安全稳定状态。可见,灌浆对于该类土质边坡的处治效果明显。

参考文献

[1]何睿尹.树根桩+化学灌浆法在高速公路滑坡治理中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2013年35期.

[2]王中美,丁坚平,刘世喜.化学灌浆在贵州岩溶山区滑坡治理中的应用[J].中国地质灾害与防治学报,2008年1期.