水泥基漿材室內(nèi)試驗(yàn)及其邊坡加固應(yīng)用研究

1、<h2>　　水泥基漿材室內(nèi)試驗(yàn)及其邊坡加固應(yīng)用研究</h2><p>　　Laboratory Test of Cement Matrix Grouting Material and Its Application in Slope Reinforcement</p><p>　　黃晴淤 HUANG Qing曰饒軍應(yīng)于 RAO Jun-ying曰謝濤于 XIE Tao曰劉

2、強(qiáng)盂 LIU Qiang</p><p>　　（淤北京中建建筑設(shè)計院有限公司長沙分公司，長沙 410100；于貴州大學(xué)土木工程學(xué)院，貴陽 550025； 盂湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湘潭 411101）</p><p>　?。ㄓ貱hangsha Branch of BeiJing Architectural Design Institute of China Construction，Cha

3、ngsha 410100，China； 于School of Civil Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China；</p><p>　　盂Hunan Urban Construction College，Xiangtan 411101，China）</p><p>　　摘要院邊坡常伴隨崩塌、滑坡和泥石流等災(zāi)害，嚴(yán)重危害著工程周

4、圍群眾的生命財產(chǎn)安全，研究邊坡加固意義重大。將注漿液壓入 破碎邊坡內(nèi)部，通過對軟弱巖土體的加固可提高邊坡穩(wěn)定性。通過室內(nèi)試驗(yàn)，確定了 5 種水泥基注漿材料的最佳配比、物理力學(xué)性能 和初凝終凝時間。在推導(dǎo)了注漿壓力和注漿擴(kuò)散半徑的公式后，結(jié)合溆懷高速邊坡加固工程實(shí)踐，提出并實(shí)施了具體注漿加固方案。 最后，通過數(shù)值模擬和現(xiàn)場檢測對注漿加固效果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明：注漿改善了土層物理力學(xué)性質(zhì)，提高了土體強(qiáng)度及承載力，水 泥黃砂粉煤灰注漿加固切

5、實(shí)可行，效果顯著。</p><p>　　Abstract: Slope is often associated with collapse, landslides, mudslides and other disasters, which is endangering the lives and property of the masses around the pr

6、oject seriously. It is significant to take a research on slope reinforcement. The slope stability can be reinforced by plunging the cement liquid into the fractured rock mass of the slope. T

7、he optimum mix ratio, physical and mechanical properties, initial setting time and</p><p>　　關(guān)鍵詞院邊坡工程；加固；水泥基；注漿；室內(nèi)試驗(yàn)；數(shù)值模擬</p><p>　　Key words: slope engineering；reinforcement；cement matr

8、ix；grouting；laboratory test；numerical simulation</p><p>　　中圖分類號院U213.1+58文獻(xiàn)標(biāo)識碼院A文章編號院1006-4311（2015）23-0223-07</p><p><b>　　0 引言</b></p><p>　　據(jù)統(tǒng)計，2010 年全國共發(fā)生各類地質(zhì)災(zāi)害 3

9、萬余起， 死傷約 3500 人，直接經(jīng)濟(jì)損失約 63.9 億元，其中與邊坡 失穩(wěn)有關(guān)的災(zāi)約占總數(shù)的 97%[1]。邊坡失穩(wěn)也經(jīng)常成為地 震、暴雨等自然災(zāi)害引發(fā)的次生災(zāi)害。</p><p>　　伴隨大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，公路、鐵路、水電及大型房建 項(xiàng)目遭遇大量的邊坡問題，而邊坡治理費(fèi)高昂。因此，開展 邊坡加固研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2，3]。</p><p>　　19 世紀(jì)初，Charles 在

10、修復(fù)被水流侵蝕的沙礫土地基 時，采用了粘土注漿技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了注漿技術(shù)的工程應(yīng) 用[4]。注漿技術(shù)最初是作為地基處理的方法進(jìn)入工程界視 野，由于其成本低、操作方便、加固效果好，因而被推廣至 各類工程病害治理，邊坡工程加固成為其另一發(fā)揮優(yōu)勢 的平臺。20 世紀(jì)初，化學(xué)注漿在歐美地區(qū)被廣泛采用，并 獲得良好效果。但隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，化學(xué)注漿對 環(huán)境及人體的負(fù)面影響逐漸被關(guān)注，現(xiàn)僅局限于特定環(huán) 境使用[5]。</p>&l

11、t;p>　　作為化學(xué)注漿的替代品，水泥注漿則更具有環(huán)境友好 型優(yōu)勢，但其亦存在一些不足，如：其可注性較差，凝固時 要要要要要要要要要要要要</p><p>　　收稿日期院2015 年 06 月 25 日。</p><p>　　基金項(xiàng)目院貴州省科技廳工業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：黔科合 GY 字</p><p>　?。?009）3029。</p><

12、;p>　　作者簡介院黃晴（1982-），男，湖南瀏陽人，中級工程師，主要從事 結(jié)構(gòu)設(shè)計與邊坡病害治理等研究。</p><p>　　間長，初凝、終凝時間及早期強(qiáng)度控制難，施工中易析水。 為改善水泥注漿的上述缺點(diǎn)，學(xué)者們在注漿液方面開展了 系列研究工作[6]，如：采用超細(xì)水泥或輔助化學(xué)材料來提高 其可注性，利用工業(yè)礦渣替代部分水泥以提高結(jié)石體的早 期強(qiáng)度并節(jié)省成本等等。水泥基漿材注漿因其原材料豐 富、成本低、硬

13、化后強(qiáng)度高且環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng) 用。本文對不同水泥基注漿材料進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)研究，并在 實(shí)際工程中對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證與應(yīng)用。</p><p>　　1 注漿材料試驗(yàn)研究</p><p>　　為提供可靠的現(xiàn)場注漿參數(shù)，開展此次注漿材料試驗(yàn) 研究。本文就幾種常見的水泥組合注漿材料的性能進(jìn)行室 內(nèi)試驗(yàn)，以《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》（GB/T 17671-1999），</p>&l

14、t;p>　　《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》（JGJ/T70-2009）[7，8]為參考。</p><p><b>　　試驗(yàn)內(nèi)容包括：</b></p><p>　　淤選擇水泥、石英黃砂、水玻璃、粉煤灰等作為注漿材 料，并根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行組合；</p><p>　　于測定漿液凝結(jié)時間：測定不同注漿材料漿液的初凝 與終凝時間；</p>

15、<p>　　盂檢測抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度：分別測定漿液在初凝時 點(diǎn)、終凝時點(diǎn)的抗壓、抗彎強(qiáng)度。</p><p>　　1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)采用的材料及其參數(shù)如下： 淤水泥：普通硅酸鹽水泥 P.O 32.5，P.0 42.5； 于砂：黃砂，細(xì)度模數(shù) 滋f=2.51；</p><p>　　盂水玻璃：長沙升陽化工材料有限公司生產(chǎn)，模數(shù) 2.20耀2.50；</p><

16、;p>　　榆粉煤灰：湖南長沙粉煤灰廠，一級粉煤灰； 虞減水劑：山東萊蕪減水劑廠 FDN-A 型減水劑。 1.2 純水泥漿試驗(yàn)結(jié)果與分析</p><p>　　純水泥漿作為注漿材料的優(yōu)點(diǎn)是：施工簡便、對儀器 設(shè)備要求不高、強(qiáng)度較高、漿液配合比和稠度都易于調(diào)整、 適用范圍廣。其缺點(diǎn)是：易發(fā)生析水或沉淀、粘度不足時易 被稀釋或沖刷、凝結(jié)時間長且控制難。純水泥漿試驗(yàn)結(jié)果 如表 1 所示。</p><

17、;p>　　從表 1 中試驗(yàn)結(jié)果可知，純水泥漿作為注漿材料，組 分簡單，控制參數(shù)少，可控性好，主控參數(shù)為水灰比。隨著</p><p>　　水灰比的增加，抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和結(jié)石率均下降，這是 因?yàn)殡S著漿液變稀，其稠度和密度均減小，導(dǎo)致力學(xué)性質(zhì)</p><p><b>　　下降。</b></p><p>　　1.3 水玻璃漿液試驗(yàn)結(jié)果與分析

18、摻入水玻璃的水泥漿的優(yōu)點(diǎn)是：無毒無污染，凝結(jié)時</p><p>　　間和漿液擴(kuò)散半徑易控制，配比調(diào)整方便；其缺點(diǎn)是：生產(chǎn) 工藝要求高，漿液性質(zhì)受氣候影響大。水泥水玻璃注漿液 試驗(yàn)結(jié)果如表 2 所示。</p><p>　　從表 2 中試驗(yàn)結(jié)果可知，相比純水泥漿，加入水玻璃 后，漿液的凝膠時間大幅縮短。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果還可得出：漿 液中水玻璃摻量越高，凝膠時間越短，二者幾乎呈直線關(guān) 系；水泥漿的水

19、灰比約小，水泥與水玻璃之間發(fā)生的反應(yīng) 越快，凝膠時間越短；溫度越高，水泥與水玻璃的反應(yīng)越 快，凝膠時間越短。</p><p>　　漿液的力學(xué)性質(zhì)與配比有很大關(guān)系，表現(xiàn)為：當(dāng)水泥 漿濃度較低時，抗壓強(qiáng)度隨水玻璃摻量的增加而下降；當(dāng) 水泥漿濃度較高時，抗壓強(qiáng)度則隨水玻璃摻量的增加而增 加；當(dāng)水泥漿濃度中等時，抗壓強(qiáng)度與水玻璃摻量關(guān)系不 大。其原因是強(qiáng)度的形成與漿液中水泥和水玻璃的絕對含 量有關(guān)。</p>

20、<p>　　1.4 水泥黃砂漿液試驗(yàn)結(jié)果與分析 水泥漿中摻入黃砂作為注漿液的優(yōu)點(diǎn)是：原材料來源</p><p>　　廣，成本低，生產(chǎn)方便，對設(shè)備要求不高，配比與稠度易調(diào) 整。缺點(diǎn)是：漿液容易于沉淀或析水，初凝與終凝時間均較 長且控制難，漿液易被地下水沖走，形成的結(jié)石體強(qiáng)度稍 低。具體試驗(yàn)結(jié)果如表 3 所示。</p><p>　　從表 3 中試驗(yàn)結(jié)果可知，在水泥漿水灰比一定的情況

21、</p><p>　　下，黃砂摻量較少時，抗壓、抗彎強(qiáng)度均可獲得少量提高，</p><p>　　表 1 純水泥漿強(qiáng)度及凝結(jié)時間試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　表 2 摻入水玻璃后水泥漿強(qiáng)度及凝結(jié)時間試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　表 3 水泥黃砂漿液強(qiáng)度及凝結(jié)時間試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　表 4 水泥粉

22、煤灰漿液強(qiáng)度及凝結(jié)時間試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　液的缺點(diǎn)，設(shè)計將水、水泥、黃砂和粉煤灰 等幾種注漿材料混合組成水泥黃砂粉煤 灰漿液進(jìn)行試驗(yàn)。基于原材料來源及環(huán)保 等問題，暫不加入水玻璃。試驗(yàn)結(jié)果如表 5 所示。</p><p>　　從表 5 中試驗(yàn)結(jié)果可知，水泥黃砂粉 煤灰注漿液的力學(xué)性質(zhì)與純水泥漿接近， 其性能在不同配比時可調(diào)范圍較大；漿液</p><p>　

23、　的結(jié)石率高，穩(wěn)定性好，施工便利，對設(shè)備 無特殊要求，無污染，黃砂與粉煤灰的摻 入又極大降低了成本，優(yōu)勢明顯。</p><p>　　2 注漿壓力與擴(kuò)散半徑</p><p>　　水泥基注漿加固邊坡的機(jī)理，主要通 過漿液化學(xué)膠結(jié)作用、惰性填充作用和離 子交換作用，改變巖土體性質(zhì)，形成新巖 土體結(jié)構(gòu)。結(jié)石體的作用類似于抗滑樁， 可提高邊坡整體穩(wěn)定性。注漿加固的抗滑 方式是改善巖土體的 c、漬

24、 值和滲透性，阻 止淺層發(fā)生破壞，而改善程度與邊坡巖層 巖性、注漿材料的性質(zhì)和施工過程等因素 有關(guān)。邊坡注漿采用水泥漿、水泥粘土漿、 化學(xué)漿液等，理論上可考慮為穩(wěn)定的賓漢 姆流體，以下按賓漢姆流體，對漿液的注 漿壓力和擴(kuò)散半徑進(jìn)行推導(dǎo)。</p><p>　　2.1 注漿壓力 漿液在平面內(nèi)徑向等厚度裂隙中的</p><p>　　運(yùn)動為層流，若不考慮慣性和重力，將漿 液單元體徑向平衡的微分方程

25、略去高階 無窮小后，可近似表示為</p><p>　　dp - d子 =0（1）</p><p><b>　　drdz</b></p><p>　　其中，p、子 表示作用于單元體的應(yīng)力 大?。籸、z 為裂隙的徑向和縱向。假設(shè)縱向 為 b（m），因?yàn)?z=b/2 時，子=0。若對式（1）沿 縱向積分，則可得到</p><

26、;p>　　子= dp （z- b ）（2）</p><p><b>　　dr 2</b></p><p>　　將式（2）代入賓漢姆流體流變方程， 則有</p><p><b>　　dv = 1</b></p><p>　　蓘 dp （z- b ）-子B 蓡（3）</p>

27、<p>　　隨著黃砂摻量的再增加，漿液稠度與重度均增加，而抗壓、</p><p>　　抗彎強(qiáng)度則會緩慢降低。</p><p>　　1.5 水泥粉煤灰漿液試驗(yàn)結(jié)果與分析 在水泥漿中加入粉煤灰，通過改變粉煤灰含量形成不</p><p>　　同配合比，各配比下的試驗(yàn)結(jié)果如表 4 所示。</p><p>　　dz濁dr 2</

28、p><p>　　根據(jù)邊界條件 z=0，v=0，對式（3）積分可得</p><p>　　v= 1 （z-bz）dp - 子B z（4）</p><p><b>　　2濁dr濁</b></p><p>　　又因?yàn)榱严镀矫鎯?nèi)徑向的漿液注漿量可表示為</p><p><b>　　b&l

29、t;/b></p><p>　　從表 4 中試驗(yàn)結(jié)果可知，摻入粉煤灰的注漿液在固定</p><p>　　水灰比時，結(jié)石體的抗壓、抗彎強(qiáng)度隨粉煤灰摻量的增加</p><p><b>　　q= 乙0</b></p><p>　　v2仔rdz（5）</p><p>　　逐漸上升，而后又逐漸下降，

30、但降幅不大；粉煤灰的摻量對</p><p>　　再將式（4）代入式（5），積分整理后可得</p><p>　　稠度、結(jié)石率和初凝、終凝時間幾乎無影響，但摻入粉煤灰</p><p>　　dp=- 6濁 qdr- 6子B</p><p><b>　　dr（6）</b></p><p><

31、b>　　仔rbb</b></p><p>　　可提升注漿液的穩(wěn)定性和泵送能力。</p><p>　　1.6 水泥黃砂粉煤灰漿液試驗(yàn)結(jié)果與分析</p><p>　　對式（6）進(jìn)行積分，可得賓漢姆流體在平面徑向等厚 度裂隙中的流動基本方程，即</p><p>　　在第 1.2~1.5 節(jié)的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，水泥漿、水玻璃、水泥

32、</p><p>　　黃砂漿和水泥粉煤灰漿各有優(yōu)缺點(diǎn)。為克服上述各配比漿</p><p>　　pc-p= 6子B （r-rc）+ 6q濁 ln r</p><p><b>　?。?a）</b></p><p><b>　　b仔b3rc</b></p><p>　　表 5

33、 水泥黃砂粉煤灰漿液強(qiáng)度及凝結(jié)時間試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　或?qū)⑹剑?）代入式（6），得：</p><p><b>　　3 2</b></p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　q=仔b</b></p><p&

34、gt;　　[pc-p- 6子B （r-rc）]（7b） </p><p>　　6濁（r -rc ） </p><p>　　6濁ln（r/rc）b</p><p>　　pc-p= 6子B （r-rc）+</p><p><b>　　b</b></p><p><b>　　tb2

35、</b></p><p><b>　　ln r</b></p><p><b>　　r</b></p><p><b>　?。?1）</b></p><p>　　式（7a）、式（7b）中，rc 為注漿孔半徑，r 為漿液擴(kuò)散半</p><p>

36、;　　徑，pc 為注漿口壓力，p 為半徑為 r 處的壓力，或稱剩余壓 力，則（pc-p）為有效壓力。</p><p>　　當(dāng) 子B=0 時，式（7a）和式（7b）可變?yōu)榕ｎD流體的基本</p><p><b>　　c</b></p><p>　　式（11）中，t 為注漿時間。</p><p>　　2.2 擴(kuò)散半徑 將式（1

37、0）整理，也可推導(dǎo)出漿液擴(kuò)散半徑表達(dá)式為</p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　方程tb</b></p><p>　?。╬c-p）=ln（ r ）（[</p><p>　　r ）2-1]+ tb子B （ r</p><p><b>

38、;　　-1）（12）</b></p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　扇設(shè)6濁rc</b></p><p><b>　　設(shè) 設(shè)</b></p><p><b>　　rcrc</b></p><

39、;p><b>　　r </b></p><p><b>　　濁rcrc</b></p><p><b>　　設(shè)仔b3</b></p><p><b>　　繕</b></p><p><b>　　設(shè) 3</b></p

40、><p><b>　?。?）</b></p><p>　　ln（ r ）（[</p><p><b>　　rr</b></p><p><b>　　）2-1]</b></p><p>　　q= 仔b（pc-p）</p><p>&

41、lt;b>　　cc（13）</b></p><p>　　設(shè)6濁ln（r/rc）</p><p><b>　?。?r -1）</b></p><p><b>　　rc</b></p><p>　　顯然，單位時間內(nèi)沿半徑擴(kuò)散所需的漿液量應(yīng)等于注</p><p

42、>　　漿量，則由 qdt=2仔brdr 可得</p><p>　　因?yàn)?，pc-p抑 6子B （r-rc）（14）</p><p><b>　　rrb</b></p><p>　　乙0 qdt= 乙c 2仔brdr</p><p><b>　?。?）</b></p><

43、p><b>　　所以，r</b></p><p><b>　?。?pc-p）b</b></p><p><b>　?。?5）</b></p><p>　　t= 仔b （r2-r2）（10）</p><p><b>　　rc6子Brc</b>&l

44、t;/p><p>　　qc由式（12）和式（14）可求出 灼。</p><p>　　將式（12）代入式（11），得：</p><p><b>　　500L 以上。</b></p><p><b>　　2 </b></p><p><b>　　注漿壓力。</b

45、></p><p><b>　　灼（ r</b></p><p>　　-1）2+ tb子B （ r</p><p><b>　　-1）- tb</b></p><p>　　（pc-p）=0（16）于</p><p><b>　　rc濁rcrc<

46、/b></p><p><b>　　6濁rc</b></p><p>　　注漿壓力的大小和注漿量及擴(kuò)散半徑有關(guān)，現(xiàn)場選定</p><p>　　解關(guān)于（r/rc-1）的方程，可得：</p><p><b>　　2</b></p><p>　　的注漿壓力為 2~2.5MPa

47、，實(shí)際施工時由于巖土體下部孔</p><p>　　隙率較大，注漿管道顯示的注漿壓力僅為 0.1~0.2MPa。</p><p>　　r =1+ tb子（B 姨1+2灼濁（pc-p）（/ 3t子B ）-1（ ）</p><p><b>　　rc2灼滋rc</b></p><p><b>　　或&l

48、t;/b></p><p><b>　　2</b></p><p>　　17盂注漿孔間距。</p><p>　　設(shè)計邊坡注漿形成的縱向?qū)挾葹?5m，根據(jù)實(shí)際情況 布置梅花形注漿孔，注漿管間距 1m。</p><p>　　r=r + tb子（B 姨1+2灼濁（pc-p）（/ 3t子B ）-1</p&

49、gt;<p><b>　　c2灼濁</b></p><p><b>　?。?8）</b></p><p>　　3.2.2 注漿加固施工</p><p>　　由式（18）可知，要增加擴(kuò)散半徑，時間相同的情況下 需要增加注漿壓力，而壓力相同的條件下就需要增加注漿 時間。</p><p>

50、<b>　　3 工程應(yīng)用</b></p><p>　　3.1 工程概況 溆懷高速公路是湖南省規(guī)劃的“五縱七橫”高速公路</p><p>　　網(wǎng)中婁底至懷化高速公路的西段。東起溆浦縣的盧峰鎮(zhèn)， 線路經(jīng)江口、火馬沖、瀘陽，止于黃金坳樞紐互通。本文依 托工程位于溆懷高速 K20+800耀K20+935 段左側(cè)，該段邊 坡高 46m，邊坡巖體破碎，坡率分別為 1:2 和

51、1:2.5（如圖 1 所示），邊坡物理力學(xué)參數(shù)見表 6。</p><p>　　圖 1 邊坡現(xiàn)狀圖</p><p>　　表 6 邊坡計算參數(shù)</p><p>　　3.2 施工組織方案</p><p>　　3.2.1 參數(shù)計算</p><p><b>　　淤注漿量。</b></p>

52、<p>　　漿液設(shè)計擴(kuò)散半徑為 5m，根據(jù)室外和室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)， 取孔隙率為 0.42，注漿管高度 450cm，以水泥黃砂粉煤灰 為注漿漿液，配合比為水：水泥：砂：粉煤灰=1:1:0.5:0.3。現(xiàn) 將各參數(shù)代入式 （19），可算得每個注漿孔所需注漿量為 Q=332.95L。</p><p><b>　　3</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求和邊坡現(xiàn)

53、場條件，對邊坡上裂隙所圍區(qū)</p><p>　　域進(jìn)行注漿加固，具體施工工序有鉆孔、注漿和插鋼筋。鉆 孔深度要求嚴(yán)格滿足設(shè)計要求[9，10]，即穿過滑動面，入巖 2~ 3m。注漿方式為純壓式注漿，孔口封閉。鉆孔平面布置采 用梅花形布孔，孔間距為 5m，行間距也為 5m。施工完畢后 邊坡表面采用植草防護(hù)。</p><p>　　3.2.2.1 注漿試驗(yàn) 為進(jìn)一步了解巖土體的可注性，需在注漿施工

54、前開展</p><p>　　注漿試驗(yàn)，并檢驗(yàn)注漿設(shè)計參數(shù)，必要時可修正原注漿方 案。注漿試驗(yàn)安排如下[11~13]：</p><p>　　淤選擇試驗(yàn)地點(diǎn)。 應(yīng)選擇地質(zhì)條件相對較差的區(qū)域開展注漿試驗(yàn)。根據(jù)</p><p>　　地勘資料，選定 K20+900 左側(cè) 40m 處 10m伊8.6m 區(qū)域進(jìn)行 注漿試驗(yàn)。</p><p>　　于注漿試驗(yàn)

55、孔的布置。 按設(shè)計要求，沿六角形外圍布置 4 個注漿孔作為玉序</p><p>　　列，外圍另 2 個注漿孔作為域序列，六角形中心為芋序列</p><p>　　注漿孔，中心孔四周布置 4 個檢查孔，共布孔 11 個，見圖</p><p>　　2。每序列孔的施工間歇時間應(yīng)大于 12h。</p><p><b>　　1</b>

56、;</p><p><b>　　4</b></p><p><b>　　32</b></p><p>　　1-I 序孔；2-II 序孔；3-III 序孔；4-檢查孔</p><p>　　圖 2 試驗(yàn)注漿平面布置圖</p><p><b>　　盂注漿試驗(yàn)鉆孔。&

57、lt;/b></p><p>　　采用 XY-1A-100 型和 XY-1B-150 型地質(zhì)鉆機(jī)，鉆具</p><p>　　準(zhǔn)110mm，鉆孔深度要求入巖 2m。 榆試驗(yàn)孔注漿。</p><p>　　1）注漿材料：采用水泥黃砂粉煤灰漿液，配合比為水： 水泥:砂:粉煤灰=1:1:0.5:0.3。</p><p>　　2）注漿壓力：在進(jìn)行注

58、漿試驗(yàn)過程中，注漿壓力可逐</p><p><b>　　Q=仔籽g</b></p><p><b>　　·H啄</b></p><p><b>　?。?9）</b></p><p>　　6ln（R/r0） 滋</p><p>　　工程實(shí)際采

59、用間歇式注漿，每孔均需循環(huán)注漿?？紤] 到實(shí)際情況會出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象，實(shí)際每孔平均注漿量應(yīng)在</p><p><b>　　級提高。</b></p><p><b>　　虞檢驗(yàn)注漿效果。</b></p><p>　　試驗(yàn)孔注漿完成 7d 后，現(xiàn)場取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，測定</p><p>　　結(jié)石體抗壓和抗彎指

60、標(biāo)，作為檢驗(yàn)注漿試驗(yàn)效果的依據(jù)。</p><p>　　3.2.2.2 注漿施工</p><p>　　淤總體施工順序。 首先，現(xiàn)場測量放線，標(biāo)注注漿孔位；然后，鉆注漿孔，</p><p>　　注漿完成后插入 1椎25 鋼筋（入巖 2耀3m）；最后，開挖坡 面，對坡面進(jìn)行植被防護(hù)施工。</p><p><b>　　于注漿施工工藝。<

61、;/b></p><p>　　1）注漿孔布置：孔徑 90mm，孔深需入巖 2耀3m，孔距</p><p>　　5m，梅花形平面布置。注漿孔沿著滑坡邊緣從上至下依次 鉆孔與注漿，從地裂縫后緣開始，先施工第玉序孔，再施工 第域序孔。</p><p>　　2）注漿材料：選用 32.5 級普通硅酸鹽水泥，符合拌制</p><p>　　混凝土用水

62、要求的水作為灌漿用水。漿液水灰比初灌為 1: 1，以后逐步降低至 0.6:1。水泥漿攪拌時間需大于 3min，漿 液制成后 4h 內(nèi)須完成灌注。</p><p>　　3）注漿壓力：注漿壓力根據(jù)現(xiàn)場注漿情況調(diào)整[14]，初 步設(shè)計注漿壓力為 0.2~0.6MPa。</p><p>　　3.3 注漿效果的數(shù)值模擬</p><p>　　3.3.1 模型參數(shù)選取與建立 采用

63、荷蘭代爾弗特大學(xué)開發(fā)的 PLAXIS 有限元軟件</p><p>　　進(jìn)行數(shù)值模擬計算與分析，該軟件主要用于分析巖土體的 變形、穩(wěn)定性、地下水滲流等問題[15]。選用摩爾-庫侖本構(gòu) 模型，有限元模型的幾何尺寸及網(wǎng)格劃分見圖 3，各項(xiàng)邊 坡參數(shù)取自表 6。剛性基底邊界，左右邊界僅考慮 x 方向 位移。初始應(yīng)力為巖土體自重應(yīng)力，忽略地下水的影響。</p><p>　　圖 3 邊坡計算模型&

64、lt;/p><p>　　3.3.2 邊坡穩(wěn)定性分析</p><p>　　注漿前位移矢量如圖 4 所示，注漿前位移增量見圖 5。由圖 4、圖 5 可知，邊坡開挖后將發(fā)生大變形，故必須采 取適當(dāng)支護(hù)或加固措施。</p><p>　　圖 4 注漿前位移矢量圖</p><p>　　圖 5 注漿前位移增量圖</p><p>　　

65、注漿加固后邊坡位移矢量見圖 6，圖 7 為注漿加固后 邊坡位移增量圖。</p><p>　　圖 6 注漿后位移矢量圖</p><p>　　圖 7 注漿后位移增量圖</p><p>　　由圖 6、圖 7 及其它模擬計算結(jié)果得到，注漿加固后， 邊坡的位移僅有 0.03mm，安全系數(shù)為 1.3，均可滿足穩(wěn)定 性要求，表明注漿加固效果良好。</p>&

66、lt;p>　　3.4 注漿效果的室內(nèi)試驗(yàn)分析 為進(jìn)一步驗(yàn)證現(xiàn)場注漿加固效果，在注漿工程結(jié)束</p><p>　　后，又從工作區(qū)取得原狀土樣 40 個，其中注漿前 18 個，</p><p>　　注漿后 22 個。通過室內(nèi)測試分析后得出：土樣的粘聚力 提高了 15kPa，內(nèi)摩察角增加 3.2毅，孔隙比、含水量、飽和 度及壓縮系數(shù)均不同程度減小，而壓縮模量、密度及液限 塑限則均增大（見表

67、 7）。注漿前后土體試驗(yàn)結(jié)果表明，注 漿改變了土層的物理力學(xué)性質(zhì)，提高了土體的強(qiáng)度和承 載力。</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　淤對純水泥漿、水玻璃、水泥黃砂、水泥粉煤灰和水泥</p><h2>　　淺談野三背回填冶質(zhì)量控制</h2><p>　　Quality Control of

68、 "Three Structures憶 Back Fill"</p><p>　　魏明 WEI Ming</p><p>　　（漢中博遠(yuǎn)路橋建設(shè)有限公司，勉縣 724200）</p><p>　　（Hanzhong Boyuan Road & Bridge Construction Co.，Ltd.，Mianxian 724200，Chi

69、na）</p><p>　　摘要院“三背回填”是公路工程的重要組成部分，出現(xiàn)錯臺、沉降、結(jié)構(gòu)物位移等現(xiàn)象，直接影響到公路路基的穩(wěn)定性，影響車輛行 駛的安全度和舒適度，對此，在公路設(shè)計、施工和質(zhì)量檢測方面也提出更高的要求。本文從地基處理、填料選擇、施工工藝及加筋土運(yùn) 用四方面對施工進(jìn)行了改進(jìn)，達(dá)到了質(zhì)量控制要求。</p><p>　　Abstract: "Three structu

70、res' back fill" is an important part of highway engineering. The faulting of slab ends, sedimentation, structure displacement and other phenomena directly affect the stability of highway roadbed and the safety a

71、nd comfort of traffic. For this the higher requirements for highway design, construction and quality inspection are also put forward. The construction was improved from the foundation treatment, select

72、ion of packing material, construction te</p><p>　　關(guān)鍵詞院 三背回填；質(zhì)量控制；改進(jìn)</p><p>　　Key words: three structures憶 back fill；quality control；improvement</p><p>　　中圖分類號院U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼院A文章

73、編號院1006-4311（2015）23-0229-03</p><p><b>　　0 引言</b></p><p>　　三背是指工程構(gòu)造物中的橋臺背、擋墻背、涵臺背。在</p><p>　　要要要要要要要要要要要要</p><p>　　作者簡介院魏明（1970-），男，陜西漢中人，畢業(yè)于長沙理工大學(xué)， 研究方向?yàn)?/p>

74、公路試驗(yàn)檢測。</p><p>　　表 7 注漿前后土體性狀對比表</p><p>　　高等級公路建設(shè)中這些部位經(jīng)常會因?yàn)樵O(shè)計方案、填料選 擇和施工方法等問題，造成路基錯臺、路面開裂，結(jié)構(gòu)位移 等現(xiàn)象，容易引起路基病害等不良后果，特別是在山區(qū)地 形起伏大，高填深挖相對較多，三背回填的高度較大，路面 結(jié)構(gòu)因差異沉降出現(xiàn)縱向裂縫、擋土墻由于墻背土壓力過</p><p&g

75、t;　　shtml[EB/OL].2011，02，06.</p><p>　　孫廣忠，姚寶魁.中國滑坡地質(zhì)災(zāi)害及其研究———中國典</p><p>　　黃砂粉煤灰五種注漿材料進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分析了五種材 料的初凝、終凝時間及各時間點(diǎn)的抗壓、抗彎強(qiáng)度，試驗(yàn)結(jié) 果表明水泥黃砂粉煤灰注漿液具有更高的強(qiáng)度，可注性較 好，且成本更低。</p><p>　　于通過確定注漿量、注

76、漿壓力和注漿孔間距，設(shè)計并 實(shí)施了依托工程邊坡治理的注漿處治方案。</p><p>　　盂基于 PLAXIS 有限元軟件，對依托邊坡工程注漿 前、后的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。</p><p>　　榆注漿前后土體試驗(yàn)結(jié)果表明，注漿改變了土層的物 理力學(xué)性質(zhì)，提高了土體的強(qiáng)度和承載力，水泥黃砂粉煤 灰注漿加固切實(shí)可行，效果顯著。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

77、院</b></p><p>　　[1]中 新 網(wǎng) http://www.chinanews.com/gn/2011/02 -06/2827978.</p><p><b>　　[2]</b></p><p>　　型滑坡[M].北京：科學(xué)出版社，1988：1-12. [3]賀可強(qiáng)，陽吉寶，李顯忠，等.堆積層滑坡預(yù)測預(yù)報及其防</

78、p><p>　　治[M].一版.北京：地震出版社，1996：1-18. [4]張有，歐陽永龍.淺議巖土注漿加固技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].</p><p>　　中國礦業(yè)，2005,14（6）：70-72. [5]郝哲，王來貴，劉斌，等.巖土注漿理論與應(yīng)用[M].地質(zhì)出版</p><p>　　社，2006：105-121.</p><p>　　[6]奇

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81、gt;<p>　　[12]魏萬鴻.壓水 試驗(yàn)中應(yīng)注意的問題[J].甘肅農(nóng)業(yè)，2006，</p><p>　?。?）：216-217.</p><p>　　[13]中華人民共和國水利部.水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī) 程[M].2003.</p><p>　　[14]中國水利水電基礎(chǔ)工程局.水工建筑物水泥灌漿施工技 術(shù)規(guī)范[S].中國電力出版社，2002：4