微型鋼管樁于隧道邊坡加固應用范文

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摘要：蓮花山隧道出口邊、仰坡加固施工時采用了鋼管樁，利用鋼管樁有效的加固了土體的整體性，分散邊仰坡土體失穩產生的集中應力，有效控制土體的位移及變形，增強邊仰坡整體的穩定性。本文主要對在蓮花山出口邊、隧道建設過程中在仰坡加固施工過程中對于鋼管樁施工技術的應用進行分析，這也會在一定程度上為今后隧道邊仰坡加固施工建設提供借鑒以及經驗。

關鍵詞：邊仰坡加固；鋼管樁；注漿

1引言

隧道施工過程中經常會由于隧道的開挖從而出現非常多不同類型的地質災害，比如說是邊仰坡出現滑坡的幾率非常高。而在隧道使用過程中隧道洞口安全將會直接對施工的安全性以及是否能進洞施工產生直接影響，需要多加重視隧道洞口的邊仰坡安全。本文主要將柳州市蓮花山隧道建設為例，對工程隧道的出口明洞施工過程中，邊仰坡加固過程中微型鋼管樁所起到的作用進行著重分析。蓮花山隧道邊仰坡在施工過程中由于受到當地土質性質的影響，在加上施工的季節恰好和當地的雨季重合，降水量非常大，使得洞口邊仰坡出現裂縫，并且局部還出現滑動現象。為了對邊仰坡進行加固達到施工要求從而能夠進洞施工。在對以上情況進行分析之后決定采用微型鋼管樁注漿的方法進行邊仰坡加固處理，在對滑坡中的一部分滑動體通過微型樁與注漿體相結合的方式進行加固，最終加固成抗滑體保證其穩定性。此種加固方法的主要工藝原理體就是：通過在施工過程中在滑體上使用多根微型樁密布排列的方式，之后穿過滑動面直接嵌入滑床基巖最終形成錨固樁，這就會在一定程度上對滑體形成支擋，同時還能夠多加對鋼管樁進行利用對滑移體進行注漿加固，達到對滑移體土質進行改善的目的，通過微型鋼管樁、滑帶、周邊的護體、滑床下的巖土幾者相結合從而形成非常堅固的抗滑整體，使得邊仰坡整體穩定性得到進一步提升。2工程概況蓮花山隧道為柳州市蓮花大道控制性工程，設計為小凈距分離式隧道，左、右線隧道長度均為1875m，屬長隧道。其隧道出口段洞頂板埋深8-30m，覆蓋層為坡殘積黏性土，硬塑狀，自穩能力差，洞口段前期存在洗礦作業，經現場開挖揭露，洞口段圍巖以新近礦渣堆積體為主。洞頂邊仰坡設計坡比為1:1.25；坡面設置4.5m長Φ42注漿小導管，掛設Φ8@30cm鋼筋網，噴射10cm厚C20混凝土。邊仰坡施工完成后，于2016年11月24日出現第一道橫向裂縫，11月29日出現縱向裂縫，截止至12月2日沉降累計最大值為24mm。為了進一步對現場邊仰坡裂縫情況進行掌握，隧道地質結構相關專業人員需要進一步對現場進行勘察，在對其情況進行了解的基礎之上判斷其為山體淺層蠕動。其形成原因主要是由于施工開挖形成臨空面，之后在降雨和地面坡層雙重作用的影響作用下，坡體出現滑移現象。

3處理方案

3.1洞頂卸載（1）對截水溝前側洞頂仰坡滑體進行卸載，卸載高度以現截水溝平臺至第一道橫向貫穿裂縫為準，卸載后原洞頂仰坡變為三級坡，各級邊坡坡比為1:1.25，每級坡之間設置平臺，寬度不小于5.0m。（2）洞身右側邊坡進行卸載，卸載高度于仰坡一致，邊坡坡比為1:1.25。（3）每級平臺設置截水溝，確保排水通暢，防水嚴實。

3.2坡面防護卸載后對新坡面進行防護，坡面打設4.5m長Φ42注漿小導管，管壁鉆注漿孔，孔徑為8mm,孔間距10cm，間排距1.5m，呈梅花形布置，注漿采用0.6:1水泥漿。坡面掛設Φ8@30cm鋼筋網，同時噴10cm厚C20噴射混凝土。

3.3鋼管樁加固（1）各級仰坡之間的平臺施做4排Φ168鋼管樁，鋼管樁底位于設計仰拱以下3m。平面呈梅花形布置，排距1.3m，橫向間距2.0m，橫向寬度為平臺橫向寬度，樁頂設置30cm高冠梁，漿液采用水泥漿，水灰比為0.6：1。（2）Φ168鋼管樁之間設置Φ70注漿鋼花管，長度為8.0m，漿液采用雙液漿，水泥-水玻璃漿液其參數為：水泥漿：水玻璃=1.0，水玻璃模數m=2.6，濃度為35-40Be，注漿壓力為1-2Mpa。3.4鋼管樁施工工藝及要點（1）施工工藝。在對邊仰坡進行加固過程中微型鋼管樁注漿加固施工具體的流程為：施工前準備工作、鉆進成孔、安裝鋼管、封孔、注漿施工。（2）施工操作要點。①施工前準備工作。Φ168鋼管樁樁頂標高根據現場地形計算取平均值，實際長度可根據現場地形調整，隧道開挖線范圍以內鋼管樁樁底標高于隧道輪廓線上1m，隧道開挖線以外鋼管樁樁底標高位于仰拱以下3m，施工前對每根鋼管放線定位并編號。②鉆孔。一般通常會采用地質鉆成孔的方式，鉆機到達指定位置之后，鉆頭正對著樁位。在打孔正式開始之前首先需要對鉆機底盤的水平度進行一定的調整，當底盤水平之后就能夠開始鉆孔。當對斜樁打孔時，一旦成孔就需要及時的采用鉆機腳板墊高到要求的方法，通過羅盤對鉆桿傾斜度進行檢測。采用微型樁對邊仰坡進行加固需要避免出現漿液沿著砂層大量流失以及穿孔現象的出現，可以通過在施工過程中跳孔、間歇施工以及在漿液中加入速凝劑等方式進一步避免上述兩種現象出現。③安裝鋼管。在鋼管安裝需要對孔的清潔度進行保證，等孔清理干凈之后需要及時將預先預先制作好的鋼管安裝到孔內，并保證鋼管的長度需要保證能夠在地面兩百毫米以上，為后續注漿管的介入提供幫助。Φ168鋼管樁壁厚7mm,注漿孔按120°螺旋形布置，豎向間距20cm，開孔直徑為Φ15。連接管采用Φ146無縫鋼管，壁厚7mm，兩端搭接長度60cm，總長120cm，并與Φ168鋼管焊接，確保連接牢固可靠。④封孔。在鋼管下好之后可以采用人工的方式使用細石對鋼管外側進行填充，由于地形的復雜型以及本身所所用的細石數量相對較少可以通過手推車的方式人工運輸到施工現場，并由相關人員對其進行振搗入孔，保證細石能夠將鋼管外側的縫隙全部填滿。⑤注漿施工。通過采用套管法進行注漿加固，一般來說注漿順序為：首先縱向進行隔排施工，之后再改為橫向，由中間向兩端擴散，分兩個工序進行隔排施作。注漿工藝：一般來說在注漿的過程中全孔一次注漿，如果存在成孔性相對較差的時候可以采用前進式的方式分為兩段進行注漿。注漿壓力：采用純壓式灌漿方式進行注漿，需要將注漿壓力控制在0.8MPa~1.0MPa范圍內，并通過在空口進漿管路上安裝壓力表的方式對注漿壓力進行隨時的調整。

4結論

（1）微型鋼管樁本身的樁徑相較于其他類型的鋼管來說比較小，在一些地質環境非常復雜的工程施工現場中使用具有一定的優勢，并且還能夠在縫隙中進行穿孔，能夠對大孔徑支護樁施工中所遭遇的難點很好的進行解決；（2）微型鋼管樁注漿所起到的加固效果非常良好，并且鋼管樁本身剛度以及抗剪強度會比較大，能在一定程度上抵抗土體荷載；（3）其中微型鋼管樁施工難度較小，可以通過焊接的方式進行連接，在很多不同的地層中都能夠進行使用，并且使用簡單的機械在短時間內快速成樁，在加上鋼管重量較輕，整個的加固施工對滑裂土體所造成的擾動會非常小。

參考文獻：

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[2]程良奎,范景倫.巖土錨固[M].北京:中國建筑工業出版社,2003.

[3]丁光文,王新.微型樁復合結構在滑坡整治中的應用[J].巖土工程技術,2004(1):47~50.

作者：周長武 單位：中鐵十六局集團第一工程有限公司