钢花管边坡支护与排水方法探讨

　　摘 要:详细介绍了利用钢花管喷浆加固边坡,以及利用一部分钢花管进行边坡内部排水处理的方法,并对施工技术、质量要求和效果以及施工安全监测进行分析,使其对于加固含水量较高的土质边坡可以达到良好的效果。
　　关键词:钢花管;边坡加固;排水
　　
　　1 钢花管边坡支护与排水的原理与方法
　　
　　1.1 钢花管支护与排水的原理
　　一般的钢花管支护基本原理是借助于加固材料在主动区(滑动区)所产生的拉力传到阻抗区,以增加滑动面上的垂直应力,进而提高土层的抗剪强度;并且在滑动面上加固材料可借助于土层提供的被动土压力,产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动,达到加固边坡的目的。钢花管的注浆可以使破碎岩体及软弱土体提高强度,而钢花管本身留在土体内部也可以起到加筋的作用。如果将一部分钢花管注浆,而将另一部分不注浆,则不注浆的钢花管便可用作排水管道,周围土体的积水可以通过排水孔进入排水钢花管,再通过排水钢花管排出,既起到了加筋加固的效果,又可以起到土体内部排水的效果。
　　1.2 钢花管支护与排水的方法
　　1.2.1 工程地质勘察
　　工程施工前首先要对该工程的地质情况进行取样勘探和技术分析,得出地质勘探与分析报告,确定工程地段土体中黏性土、粉沙土、破碎岩体等各类物质的大体分布情况及其性质。同时得到该边坡地段的地下水位以及降水量等数据,估算大体的排水范围和排水量大小,从而确定钢花管用于排水部分的分布。
　　1.2.2 边坡的大体修整
　　为了便于各种技术的应用和施工方便,在地质勘察与分析结束后,首先要对边坡进行一次大体的修整。把过于突出及凹陷处修平并清除坡面虚土,但不能过分整修,否则会影响边坡的稳定,只要不会对施工过于影响即可。
　　1.2.3 加工管材
　　选用两批不同管径的钢管,用于灌浆加固的钢材管径稍大些,一般采用50mm钢管;用于排水加固的钢材管径稍小些,一般采用40mm钢管。灌浆加固钢材采用无缝钢管,沿轴向每隔5cm开一对直径为4mm的出浆孔,梅花状布置。两截钢管的连接,采用lOcm长的螺纹套管连接,接缝处采用焊接,保证其强度和封闭性。钢花管尾部100cm内不设置出浆孔,而钢花管头部出浆孔直径增大,一般采用5-6mm孔径,并要将头部削尖,并焊缝密实,便于打管。排水加固钢材也采用无缝钢管,沿轴向每隔5cm开一对直径为3mm的排水孔,梅花状布置。两截钢管的连接,与灌浆管相同,采用lOcm长的螺纹套管连接,接缝处采用焊接,保证其强度和封闭性。钢花管尾部100cm内不设置排水孔,而钢花管头部排水孔直径略微增大,一般采用4mm孔径即可,同时也需将头部削尖,并焊缝密实,便于打管。灌浆钢花管和排水钢花管的每个开孔处都需要焊接一小块角钢板,构成孔前倒刺以及保护块,利于灌浆和排水,不让松散土质被压入钢花管内。
　　1.2.4 放线定位
　　坡面修正检查合格后,进行放线定锚孔位置。一般在土质边坡工程中,采用纵距为3m、横距为2m的压力注浆钢花管,由于该方法钢花管中有一部分是用于排水,并不灌浆,故边坡工程中的钢花管分布应当相应缩短间距,采用纵距为2.5m、横距为1.5m的梅花状排列。每一排钢花管采用灌浆钢花管和排水钢花管交错排列。整体布置可看作灌浆钢花管沿斜线多排分布,也可看作四个排水钢花管沿斜线多排分布,每一斜排灌浆钢花管和排水钢花管交错有序,两种钢花管分布均匀,各自能充分发挥自己的加固作用,从而保证工程的质量。
　　1.2.5 打管
　　打管时需先打灌浆钢花管,利用压力锤击打管尾,将灌浆钢花管按设计角度打入指定贯入深度。打灌浆钢花管时需注意要先用轻锤以一定压力将管头部打入一定深度,约为0.5-1米左右,检查管头是否发生偏移,确定管头不发生偏移后再逐渐加大压力。打管入土时速度应均匀,连续施打,锤间间歇时间不要过长,一根管最好一气呵成。打管如发现落锤反弹过大,则表示管尖可能遇到障碍,需要换轻锤慢慢锤击,打过这一段,再换重锤。钢花管的尾部击锤处加一个弹性衬垫更好,使锤击施力更均匀,打管效果更好。如果打管完毕后发现钢花管打斜了,则对原钢花管不做特殊处理,而在原钢花管旁边再打一根,确保该处加固稳定。