双液注浆加固某工程边坡的机理及试验研究.pdf

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1、工程试验与研究广东建材2012年第8期双液注浆加固某工程边坡的机理及试验研究张可能艾孝军李国亮金福喜(中南大学地球科学与信息物理学院)摘要：为研究双液注浆加固工程边坡的机理，本文结合郴州市相山火道6#边坡中的注浆加固工程，在详细分析该类边坡地质条件的基础上，通过PlaxiS软件建立数值计算模型，分析了双液注浆预加固边坡后边坡安全系数的变化及潜在滑移面、塑性区的改变。表明：①双液注浆作为一种非主要加固边坡的方式，在郴州地区类相山大道边坡加固工程中能产生很好的效果，减少支护成本；②对于不同的地质条件，双液注浆方式的相关参数如配比和雎力，其合理性选择，极其重要，这些参数决定

2、了注浆的成功与否；⑧双液注浆在不同土质边坡中的扩散具有其独特的规律性；④对于岩土质边坡，士层与岩层交界处的注浆对边坡的稳定系数贡献很大。关键词：双液注浆；加固；边坡1引言辐射能力具有十分重要的意义，具有巨大的经济和社会效益。相山大道沿线地势起伏较大，由于线路上存在大边坡问题历来都是郴州地区工程建设的一个难题。量山坡，在工程施工过程中，土方的开挖将在两侧形成近年来，由于郴州市大规模的城区建设，新建、改建了多多处高边坡工程。本文研究对象即为郴州市相山大道三条公路，形成了大量的工程边坡，这期间边坡问题屡屡号路堑边坡。出现。根据统计，郴州市相山大道沿线的7个大型边坡，其中有6

3、个出现了不同程度的失稳问题，甚至其中一个3工程地质水文地质条件还发生了三次大规模的滑动，整个路基都被滑体向外推相山大道沿线边坡基本为土石边坡，主要分布的地动了，严重影响到工程的正常进展。极高的失稳率说明层有：种植土、残坡积粉质粘土，页岩、石英砂岩、灰岩。现有的边坡设计、施工的思路与方法，在解决郴州地区边坡岩层走向基本与边坡呈斜交状。的边坡问题方面还有待进一步发展与完善。需要针对郴该区4～6月为雨季，占全年总降水量的40％～州的地质条件，提出一套适用于郴州地区的边坡支护设50％，暴雨、阵雨也都在此段时间发生。该段时间亦是郴计与施工的新思路、新方法。州市边坡失稳问题暴发的

4、时间。注浆加固边坡，国内外对其进行了多方面研究和应为了研究郴州边坡岩土体抗剪强度与降水的关系，用L2’3,4,5]。在郴州市相山大道路堑边坡的设计与施工中，取具有代表性的红粘土，测试其在不同含水率下的抗剪我们对郴州地区特殊岩土体进行室内试验，分析其性强度指标。质，结合现场具体地质情况，将双液注浆法运用到边坡从图1中可以看出，粘聚力C并不是随着含水率的加固中，取得了很好的效果。本文利用专业数值模拟软增大而减小，而是随着含水率的增大，粘聚力是先增大件PlaxiS对注浆加固边坡进行模拟，在建立双液注浆加固边坡过程稳定性分析模型的基础上，研究了双液注浆法加固边坡的机理、效果，

5、并与注浆完成后的边坡实际状况进行了对比分析。2工程概况相山大道是郴州市为了加快城区建设，加强新老城区联系而新建的主干道之一，全长约8公里。它的建成l6∞∞船∞柚含水牵()通车将极大地改善郴州市的交通条件，对增强郴州经济图1粘聚力c与含水率的关系曲线一56广东建材2012年第8期工程试验与研究后减小，当含水率接近天然含水率27．6％时，出现一个而增大，基于莫尔一库伦强度理论，它们呈简单的线性^v毫鼍鼍霰峰值，粘聚力C值最大。这说明，当边坡开挖后，若土体O关系，●该直线O与横轴的夹角即为土的内摩擦角，在纵轴未改变其天然含水率，其粘聚力仍能保持在较高的水上的截距即为土的粘聚

6、力。含水率较低，试样上下波动平；当超过这个天然含水率时，C值会急剧下降，所以当还是比较大，拟合不是很好，这与剪切破坏面有关，它的边坡开挖后，降雨会急剧降低边坡土体的粘聚力，对坡剪切破坏面不再是光滑的平面，所以存在一定的偏差，体的稳定性产生很大的影响。但抗剪强度总体趋势还是随着垂直压力的增大而增大。从图2中可以得出结论，这类土的内摩擦角随着含水率的增大而减小，数据会在一条直线附近上下波动，所以可以认为内摩擦角与含水率呈简单的线性关系。当边坡处于暴雨时期，水会导致边坡土体内摩擦角的下降，于边坡稳定性不利。'0O¨2002∞’0O辩O柏O鼍压力(kPt)图4抗剪强度与垂直压

7、力关系曲线由上述试验结果我们可以得知，郴州市软弱地层的抗剪强度受含水率的影响极大。当边坡开挖后，若未能一嘲嘲器墀及时支护，作好坡面保护措施，在暴雨时期，持续的降水含水奉()将极大地降低边坡土体的抗剪强度。当土体的抗剪强度图2内摩擦角与含水率的关系曲线低于边坡自稳所需强度时，边坡便开始滑动。坡体变形从图3中可以看出，抗剪强度和含水率的关系是：破坏后，表层土体松散，降水的入渗能影响到更深的土当含水率增大时，土体抗剪强度小幅度增加，天然含水体，使边坡深层土体的抗剪能力下降，从而导致滑面向率为其拐点，在土体含水率小于天然含水率时，抗剪强深层次发展，如同6号坡