压浆锚柱技术在滑坡治理中的应用

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1、压浆锚柱技术在滑坡治理中的应用罗启北，李小可(贵州工业大学土建系，贵阳550003)摘要：压浆锚柱技术在一些病害工程处理中已取得了成功和一定的经济效益,具有一些突出优点。着重介绍将此技术应用在滑坡治理中时，把达到要求的加密压浆锚柱群假设为挡墙进行计算的计算原理。关键词：压浆锚柱；挡墙；试算法中图分类号：TU753.8；U416.16；U418.55文献标识码：B0前言滑坡是常见的自然及工程病害，发育在滑动面（带）上。由于滑动面（带）潮湿或软弱，摩擦系数小，亦即抗剪度低，抗滑力小于下滑力时，导致滑坡。0．1压浆锚柱技术和其它防治滑

2、坡技术的比较常用防治滑坡的措施有：锚索，抗滑桩，挡墙，支撑，清方减载，排水疏干及反压七大类工程措施。这些措施各有其优缺点。比如说：排水疏干理论成熟，但施工时间长，且不一定能找到问题的关键，进而有效地防治滑坡。又如，清方减载虽然直接有效，但工程量较大，造价较高，施工受外界影响较大。而压浆锚柱技术中压入以水泥浆液为主的浆液，特殊地段则加入其它溶液的化学浆液，相对于其它滑坡处理技术，有工程量小，施工方便，造价较低的优点，更有利于防治滑坡。当高压注浆后，在浆液扩散、渗透的岩土体范围内，浆液凝结将产生下列效应：（１）岩土体中的所有空隙被浆

3、液充填，并将其凝结成整体，使抗滑力增大。（２）提高了岩土体滑动面的凝聚力及内摩擦角值，亦即提高了抗滑力。（３）插入钢筋笼，浇注成砼锚柱，对滑体与滑床起销键作用，增加抗滑力。0．2压浆锚柱技术简介压浆锚柱施工程序为：打钻——高压注浆——插入钢筋笼——浇注砼锚柱。压浆锚柱技术的成败在于浆液能否充填岩土体的所有空隙。为此必须采用正确的止浆工艺，使浆液具有一定的压力，因此止浆措施是关键技术［1］。浆液扩散半径大小，岩土体空隙被充填的程度，取决于注浆压力大小，注浆压力又取决于止浆措施。故止浆措施直接影响进浆量，影响压浆效果，决定技术

4、措施的成败。根据不同地质条件可采用不同的止浆方法：上下加压胶球止浆；螺级杆加压胶止浆；活塞止浆；异径止浆；孔壁与管壁间止浆；管口止浆；孔周止浆等。在实践中采用过电阻率对比，渗透系数对比，单位吸水率对比，波速对比，岩土体物理力学指标对比及直观分析等方法对压浆效果进行检测。压浆锚柱技术可应用在多种滑坡的治理，垂直基坑壁的支护，地基加固，防治岩土体坍塌，防治岩溶地面塌陷及堵漏地下水中。1设计计算原理1．１压浆锚柱提高整个滑动面（带）Ｃ，φ值的设计原理和计算根据滑坡状态及其地质特征决定合理的锚柱间距和排距，正确使用止浆措施，保证要求的注

5、浆压力，使浆液较均匀地充填岩土体的空隙，滑动带内的压浆情况连续，则滑体总的力学指标提高，达到抗滑目的。压浆前：φ——内摩擦角；C——粘聚力；γ——容重。压浆后：φ′——内摩擦角；C′——粘聚力；γ′——容重。L——滑体长度；Ｈ——厚度；a——倾角。验算：滑体重量：Q=γ·L·H下滑力：E=Q·sina；滑面垂直分力：N=Qcosa；抗滑力：T=Ntgφ′+C′L；稳定系数：K=T／E。对抗滑稳定系数要求Ｋ≥１.３［2］。若Ｋ＞1.３则滑体稳定，措施合理，达到整治预期效果；若Ｋ＜１.３则对此措施进行调整。1．2加密压浆锚柱群作圬工挡

6、墙的计算将挡土墙验算原理［2］应用在压浆锚柱技术治理滑坡中，推导如下：假设：根据各种不同的滑体地质特征决定合理的锚柱排距和间距，使得锚柱群范围的所有空隙基本被浆液填满且均匀连续，又有锚柱分布其中，故整体上可作为相应的圬工挡墙处理。挡墙破坏有两种可能：倾覆失稳或被剪破，对两者都需验算，出于安全的目的，取两者中小者为控制标准。此处采用试算法，先拟定挡墙尺寸（即压浆锚柱的排距，间距及排数），进行稳定验算。若稳定系数达不到要求，可（a）.在挡墙上部滑体加锚柱，进行综合治理；（b）.加大挡墙尺寸；两种方法中经过计算取工程量小的一种。1.

7、2.1挡墙验算以每延米为单位验算，见图１。（１）挡墙倾覆验算：先试定锚柱排数为m，其它符号意义为：d——锚柱横截面直径；t——锚柱排距；Ｈ1——滑体厚度；图１挡墙稳定验算图Ｈ2——在滑动面（带）下的锚柱长；x1——挡墙重心到Ｏ点距离；x2——作用于挡墙壁上的下滑力的垂直分力到Ｏ点距离；Y——下滑力的水平分力到Ｏ点距离；h——挡墙厚；a——挡墙上壁高；b——挡墙下壁高。H=(m-1)t+md+2(t/2)a=Ｈ1+Ｈ2+t2b=Ｈ1+Ｈ2+t2+htga挡墙重：W=(a+b)·h·γ′/2；滑体产生下滑力：E=［L

8、-(m-1)t-(m-t/2)］·H1γ·sina；下滑力水平分力：Ex=Ecosa；下滑力垂直分力：Ey=Esina；将梯形挡墙分成底h高a的矩形和底h·tga高h的三角形，则可求得x1：x1=[(h·a·γ′)·h/2+(12·h·h·tg