[00335439]多次分段注浆的钢花管技术研究

一、课题来源 本课题为广东省交通厅2012年度科技计划项目,项目编号：2012-01-001-05。 二、技术原理 采用现场试验、室内试验、数值分析、理论分析等手段,对竖向多次分段钢花管注浆技术与斜向钢锚管注浆技术进行深入系统研究。*了竖向钢花管多次分段控制注浆加固支挡技术,提出了考虑 “多排钢花管桩+软弱岩土注浆加固+预应力锚索锚固”等多重效应,基于“锚索、钢花管桩、连系梁、岩土体”变形协调的有限差分创新设计计算方法,解决了劈裂注浆 “范围控制、分段控制、压力控制”的施工关键技术问题,并提出完善的施工工法和效果检验方法。*了斜向多次分段控制注浆钢锚管加固技术,提出了考虑注浆效果的斜向多次分段控制注浆钢锚管框架设计计算方法,总结了劈裂注浆类型和注浆参数的合理取值范围;改进了浆液配制、注压力控制、注浆孔封闭、劈裂管内密封等一系列工艺,形成完善、简便的施工工艺和质量控制方法。 三、性能指标 1、单排劈裂注浆竖向钢花管抗滑力10.4吨,比无劈裂注浆钢花管抗滑力6.9吨提高50.7%;三排劈裂注浆钢花管抗滑力平均每根11.5吨,比单排劈裂注浆钢花管抗滑力提高10.5%。 2、竖向多次分段钢花管注浆技术,较以往的钢花管抗滑能力提高15%以上,同类工程应用造价节约20%以上。 3、斜向多次分段控制注浆钢锚管加固技术,与传统边坡锚固比,提高了锚固安全耐久性,应用证明降低工程造价20%以上。 四、技术成熟度 1、*了竖向钢花管多次分段控制注浆加固支挡技术,包括结构创新、理论创新与工艺创新。 （1）结构创新——实现了微型桩支挡和岩土体注浆加固的共同加固支挡作用。通过对钢花管与钻孔间一次常压注浆、对滑动软弱部位在钢花管内多次分段高压劈裂注浆,实现钢花管桩支挡和滑动软弱部位岩土体注浆加固的共同作用,形成了钢花管控制注浆抗滑复合体加固,提高了单根桩的抗滑作用（单排劈裂注浆抗滑力10.4吨,比无劈裂注浆抗滑力6.9吨提高50.7%）;通过多排钢花管顶部连系梁,实现了多排注浆钢花管的联合作用,降低了滑坡推力,提高了抗滑能力（三排劈裂注浆抗滑力平均每根11.5吨,比单排劈裂注浆抗滑力提高10.5%）。通过在多排钢花管顶部连系梁加预应力锚索,实现了锚索桩的作用。 （2）理论创新——提出了新的设计理论和方法。过大比例物理模型试验、力学分析计算、大量实体工程验证,提出了考虑 “多排钢花管桩+软弱岩土注浆加固+预应力锚索锚固”等多重效应,基于“锚索、钢花管桩、连系梁、岩土体”变形协调的有限差分创新设计计算方法,大大提高了计算精度,计算结果和实测结果吻合 （3）工艺创新——实现了钢花管内多次分段劈裂控制注浆。首次采用新型压力注浆枪实现了钢花管内任一位置高压劈裂注浆,保证了岩土体软弱部位（滑带上下）注浆效果,避免了浆液浪费,解决了劈裂注浆 “范围控制、分段控制、压力控制”的施工关键技术问题,并提出完善的施工工法和效果检验方法。 2、*了斜向多次分段控制注浆钢锚管加固技术 （1）结构创新——实现了边坡锚固和岩土体注浆加固的共同作用。通过对滑动软弱部位在钢花管内多次分段高压劈裂注浆,形成了斜向多次分段控制注浆钢锚管。与传统边坡锚固比,提高了锚固安全耐久性。 （2）理论突破——提出了实用设计方法。根据注浆对软弱岩土体强度影响试验研究,结合锚固工程设计理论,提出了考虑注浆效果的斜向多次分段控制注浆钢锚管框架设计计算方法。 （3）工艺创新——形成了劈裂控制注浆施工工法。通过现场试验,揭示了注浆量、注浆压力、一二次注浆间隔时间、封孔长度、注浆孔间距等注浆参数的相互影响关系,总结了劈裂注浆类型和注浆参数的合理取值范围;改进了浆液配制、注压力控制、注浆孔封闭、劈裂管内密封等一系列工艺,形成完善、简便的施工工艺和质量控制方法。 五、应用情况 钢花管多次分段控制注浆加固技术包括竖向钢花管多次分段控制注浆支挡加固技术与斜向钢锚管分段控制注浆锚固技术。前者实现了岩土体注浆加固和抗滑支挡的共同作用;后者实现了岩土体注浆加固和边坡锚固的共同作用。创新了两种支挡结构的设计理论和方法;解决了劈裂注浆“部位控制、分段控制、压力控制”施工关键技术,创立了质量检验方法。提供了边坡灾害防治的先进、快速、经济加固支挡技术。 目前,该技术已在5条山区公路12个典型工点进行应用示范,节约工程造价约2428.64万元,降低15.59%~29.79%,尤其在“鲁甸”地震抢险和灾后重建中发挥了作用。在云南、广东等超过20条山区公路中得到推广,成为公路边坡灾害抢险的实用技术;并在超过10条山区既有铁路边坡加固中应用