摘要：通过对京珠北高速公路K18滑坡钢花管注浆及预应力锚索加固工程的施工监测发现，对松散地层滑坡短时大量注浆时，流塑状的水泥浆进入坡体可能会诱使边坡发生一定的变形，当水泥浆凝固，加固工程发挥作用后，变形才被遏制。若滑坡地层较为松散破碎时，建议采用早强快硬水泥进行注浆，并在施工过程中进行位移监测，根据监测情况合理安排施工。
关键词：松散地层；滑坡；钢花管注浆；预应力锚索注浆；稳定性；施工监测
1 引言
近年来，越来越多的滑坡治理工程采用钢化管注浆或预应力锚索进行加固处治。这两项技术均需要大量注浆，钢花管注浆能够增加岩土体的密实度，提高边坡内的防渗水性质，增强岩土体抗剪能力[1]；预应力锚索注浆体为锚索提供内锚固力，同时对锚索起到隔离防护的作用[2]。但在松散地层中，注浆初期呈流塑状水泥浆可以在地层中较好的渗透，本文通过对京珠北高速公路K18滑坡钢花管注浆及预应力锚索加固工程的施工监测发现，当短时大量注浆时，在松散土体内大量渗透的水泥浆是会对滑坡产生消极影响。
2 京珠北高速公路K18滑坡概况
京珠北高速公路K18边坡为煤系地层边坡，地层松散。2003年竣工验收后，到2006年4月时，珠海端二、三级坡面变形较严重，当年4月中旬对该段边坡采用钢花管注浆进行表层加固（第1次加固），在此加固过程中，对加固区域进行了深层水平位移监测。2014年定期检查发现该边坡北京端二、三级坡面（靠近第一次加固区域）出现较严重变形，2015年1月开始对该边坡采用预应力锚索进行加固（第2次加固），在此加固过程中，对加固区域进行了深层水平位移及表面位移监测。
3 K18滑坡地质概况
3.1 地形地貌
该路堑位于惯阜高架桥和双桥大桥之间，属于低山丘陵区，地形起伏，地面较缓，自然坡度15～23o；边坡范围顺坡向小冲沟发育，坡面较规则，路堑区植被发育，基岩裸露。
图1 京珠北K18边坡地形地貌
3.2 地层岩性
表层为 0～5.2m 为坡残积土粉质粘土（Q4dl+el）：褐黄色，硬塑，粘性较强。5～14.2m 为石炭系（C）炭质灰岩（见图2）夹炭质页岩（见图3）：炭质灰岩为强～弱风化，微晶结构，中厚层状构造，岩石裂隙发育，裂隙面见钙质充填，岩质硬、脆，岩芯呈碎块状；炭质页岩由泥质、碳质组成，岩石极软，浸水易软化，岩石呈碎屑状。14.2～18.0m 为泥质细砂岩：强风化，裂隙发育，泥质充填（见图4）。
图2 强风化碳质灰岩
图3 强风化碳质页岩
图4 强风化泥质细砂岩
3.3 地质构造
本测区位于新华夏系北东向罗家渡断裂带附近，岩层构造呈单斜状，分布较有规律，产状为280°～300°，∠25°～40°，为顺向边坡。
3.4 水文地质
边坡富含地下水，以降雨入渗补给为主，一级挡墙泄水孔多处地下水出露，部分地段水量较大。
4 K18滑坡先后两次加固工程施工监测结果
4.1 钢花管注浆加固（第1次加固）监测结果
2006年4月开始对珠海段二、三级采用钢花管注浆进行加固，加固过程中对该边坡进行了深层水平位移监测，监测结果曲线见图5和图6。
如图6所示，2006年4月到2006年7月施工初期加固区域深层水平位移陡然增加。2006年施工完成后该区域水平位移区域稳定。
图5 K18边第1次加固区域深层水平位移时程曲线
图6 K18边坡第1次加固区域特定深度处水平位移时程曲线
4.2 预应力锚索加固（第2次加固）监测结果
2015年1月份开始对该边坡北京端三级坡面（靠近第1次加固区域）采用预应力锚索进行加固，加固过程中对该边坡进行了深层水平位移和表面位移监测。
4.2.1 表面位移监测结果
如图7所示，第2次加固区域表面位移监测断面三个测点A4（一级平台）、B7（二级平台）、C6（三级平台）在预应力锚索施工期间（2014年底~2015年5月）之间有较大位移增量。到2015年底变形开始收敛。
图7 K18边坡第2次加固区域表面位移监测断面监测曲线
4.2.2 深层水平位移监测结果
在第2次加固区域布设一个测斜断面共2个测斜孔，分别位于三级平台和堑顶。
如图8和图9所示，三级平台深孔在施工期间（2015年1月~2015年5月）变形异常，施工完成后2015年后期（8月~10月）位移量没有明显增加，变形较为稳定。
图8 K18边第2次加固区域三级深孔深层水平位移时程曲线
图9 K18边坡第2次加固区域三级深孔特定深度处水平位移时程曲线
如图10和图11所示，堑顶深孔在施工期间（2015年1月~2015年5月）变形异常，施工完成后2015年后期（8月~10月）位移量没有明显增加，变形较为稳定。
图10 K18边第2次加固区域堑顶深孔深层水平位移时程曲线
图11 K18边坡第2次加固区域堑顶深孔特定深度处水平位移时程曲线
4.3 K18滑坡先后两次监测结果总结
上述监测结果说明，K18滑坡在先后两次注浆过程中均出现异常变形现象，但施工完成后的短期内边坡变形量没有明显增加，变形较为稳定。
5 结论及建议
5.1 结论
上述监测情况说明注浆初期尚未凝固的水泥浆对K18滑坡产生了消极影响，诱使其发生了一定的变形，当水泥浆凝固，加固工程发挥作用后，变形才被遏制。
现将水泥浆液对松散地层滑坡的影响机理做如下推测：
（1）注浆初期流塑状的水泥浆有一部分被压入滑动面，起到润滑作用，从而减小了抗滑力；
（2）边坡地质条件较差，地层岩性软弱松散，压浆时水泥浆有一部分被挤入坡体，增加了坡体重力，从而增加了下滑力。
5.2 建议
（1）采用钢花管注浆或与预应力锚索进行滑坡加固处治前，要对滑坡体地层岩性有充分的认识，如果地层松散或破碎程度较高，则最好避免单独采用这两种加固方法，可以先支挡后加固；
（2）注浆施工过程中应该尽量避免短时大量注浆，可以划分小区域，逐个区域依次注浆；
（3）地层较为松散破碎时，宜采用早强快硬水泥进行注浆；
（4）注浆施工过程中要进行位移监测，根据监测情况合理安排施工。
参考文献：
[1]于可.钢化管注浆技术在岩土体加固工程中的应用.贵州省公路学会2008年技术交流论文集
[2]岩土锚杆（索）技术规程CECS22-2005.中国工程建设标准化协会标准.2005
论文作者:郝钟钰
论文发表刊物:《基层建设》2015年31期
论文发表时间:2016/9/26
标签：位移论文; 注浆论文; 滑坡论文; 地层论文; 钢花论文; 水泥浆论文; 预应力论文; 《基层建设》2015年31期论文;