用于人工填土边坡加固治理的加固结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于人工填土边坡发生变形破坏的加固，具体是由压力注浆复合体、注浆微型钢管粧、排水盲井组合形成的一种用于人工填土边坡加固治理的注浆微型钢管粧加固结构及其施工方法。
【背景技术】
[0002]在山区或丘陵地带新建工程时，场地需要大面积挖填方整平，势必会形成大量的高陡填方边坡。该类人工填土边坡特点是碎石含量较高、结构松散、透水性好，在暴雨或地震等不利条件下极易失稳，发生变形破坏，带来严重的后果。人工填土边坡变形失稳原因主要有两个，一是大气降雨渗透到松散填土中，使得填土抗剪强度降低；二是大气降雨改变坡体内地下水动力学条件，产生从内向外的渗透力，增大边坡潜在下滑力。
[0003]对于这种结构类型的人工填土边坡，如果采用单一的抗滑支挡措施(如抗滑粧、锚拉粧等)处理，则要达到设计安全标准需大截面的抗滑粧或多排抗滑粧，施工工期长，成本高，且粧间难以形成土拱效应，粧间土容易挤出造成治理工程失效；如果采用单一的锚固措施(如预应力锚索、格构锚索等)处理时，由于填土与锚固体间的粘结强度较低，达到设计安全标准常需大直径的超长预应力锚索，施工难度较大，且当填土碎块石含量较高时，成孔难度大、预应力易损失。由此可见，传统治理加固措施施工工艺复杂、成本高、周期长、技术可靠度不高，难以从根本上解决填土边坡的永久稳定性问题，因此有必要从填土自身的特殊性及其失稳机理角度来建立该类边坡的治理体系。
【发明内容】
[0004]本发明是根据现有技术的不足提供一种用于人工填土边坡加固治理的加固结构及其施工方法，该加固结构可以对填土边坡松散土体进行很好的加固，同时通过微型钢管粧将潜在滑坡体的下滑力转移到深部稳定土体中，在边坡体内建立排水体系引导地下水有序排出滑坡体，减小渗透力，从根本上增强了边坡整体稳定性，降低了边坡治理的施工难度，节约成本。
[0005]本发明提供的技术方案:所述一种用于人工填土边坡加固治理的加固结构，其特征在于:所述加固结构包括多个压力注浆复合体、多个注浆微型钢管粧和多个排水盲井，所述多个压力注浆复合体呈方形或梅花形布置在填土边坡的坡面，多个注浆微型钢管粧也相应呈方形或梅花形间隔布置在两相邻压力注浆复合体之间，所述多个注浆微型钢管粧布置的形状与多个压力注浆复合体布置的形状相同，压力注浆复合体呈方形布置时，注浆微型钢管粧也呈方形布置，压力注浆复合体呈梅花形布置时，注浆微型钢管粧也呈梅花形布置；多个压力注浆复合体和注浆微型钢管粧的粧体均垂直于填土边坡的坡面并伸入到边坡坡体的稳定层内，所述多个排水盲井水平间隔布设在压力注浆复合体与注浆微型钢管粧之间，每个排水盲井均呈水平状插入填土边坡坡体，且每个排水盲井的井口设在填土边坡的坡面，所述排水盲井与压力注浆复合体和注浆微型钢管粧间隔布置，不会出现相互交错的情况；所述压力注浆复合体是由压力注浆孔、插入压力注浆孔内的PVC注浆管和通过PVC注浆管向压力注浆孔内压力注浆形成的压力注浆加固体组成；所述注浆微型钢管粧是由分段注浆孔、插入分段注浆孔内的注浆钢管和通过注浆钢管向注浆孔内注浆形成的注浆加固体组成。
[0006]本发明进一步的技术方案:所述排水盲井由直径为130?180mm的水平钻孔和灌入水平钻孔内的填充层组成，所述填充层采用碎石或透水盲管。
[0007]本发明较优的技术方案:所述多个压力注浆复合体和多个注浆微型钢管粧均等距分布，其中多个压力注浆复合体的间距为2.5m?3m，多个注浆微型钢管粧的间距也为
2.5m?3m ;压力注浆孔和分段注浆孔的孔径为110?150mm ;压力注浆孔和分段注浆孔置于稳定土层的深度不小于3m。
[0008]本发明较优的技术方案:所述注浆钢管是由多节钢花管通过螺纹套筒连接而成，钢管下端端部呈密封的20°的尖锥形，在钢管管壁上开设有多个直径为1mm的出浆孔，多个出浆孔呈螺旋状分布，两相邻出浆孔的垂直间距为250mm，所述垂直间距是两相邻出浆孔沿着管壁垂直方向的距离；在注浆钢管的管身上每隔2m焊接3根直径为8mm的定位钢筋，所述螺纹套筒采用直径为90mm、壁厚4?6cm的无缝钢管制作而成，长10cm，并与钢花管焊接，在多根注浆钢管的同一截面处的接头个数不超过50%。
[0009]本发明较优的技术方案:所述PVC注浆管采用直径为90mm的PVC塑料管加工制成，在管壁上开设有多个直径为1mm的出浆孔，多个出浆孔呈螺旋状分布，两相邻出浆孔的垂直间距为250mm。
[0010]本发明提供的另一种技术方案为一种用于人工填土边坡加固治理的加固结构的施工方法，具体步骤如下:
[0011](I)按设定间距在填土边坡的坡面呈方型或梅花形打设压力注浆孔，在每个压力注浆孔中插入PVC注浆管，并按先外后内的施工顺序依次向每根注浆花管内压力注浆，所述压力注浆孔的孔径为110?150mm，其注浆深度穿过松散填土层进入下卧稳定土层深度不小于3.0m ；
[0012](2)在压力注浆孔之间间隔打设分段注浆孔，间距与排列方式与压力注浆孔相同，然后在每个注浆孔内插入注浆钢管，并按先外后内的顺序依次向每个注浆钢管内注浆，所述注浆孔的孔径宜为I1?150mm，其注浆深度穿过松散填土层进入下卧稳定土层深度不小于3.0m ；
[0013](3)在PVC注浆管和注浆钢管之间水平开设多个排水盲井钻孔，并向钻孔内灌入碎石或透水盲管形成排水盲井，排水盲井间伸入边坡潜在滑裂面以下稳定土层中。
[0014]本发明进一步技术方案为所述步骤(I)中的压力注浆具体步骤如下:
[0015]a.首先垂直于坡面按2.5m?3m的间距呈梅花型或方形布置压力注浆孔，压力注浆孔的孔径为I1?150_，采用无水干钻施工工艺成孔，使其达到设计深度，并将钻好的压力注浆孔从左向右依次编号；
[0016]b.在钻好的每个压力注浆孔中插入PVC注浆管，采用压浆泵对钻芯孔压注清水进行清孔；所述PVC注浆管采用直径为90mm的PVC塑料管加工制成，在管壁上开设有多个直径为1mm的出浆孔，多个出浆孔呈螺旋状分布，两相邻出浆孔的垂直间距为250mm ;
[0017]c.清孔结束后插入直径为25mm的PVC注浆管与排气管，孔口 1.0m浇筑C25砼封孔，砼凝固后开始压力注浆；压力注浆的顺序按先下排后上排的三序式注浆顺序:(1、4、7)，(2、5、8)，(3、6、9)进行注浆，浆液采用普通硅酸盐水泥，其水灰比0.5，浆液有效扩散半径0.5?1.0m ;注浆采用活塞封闭管口，注浆压力不小于2.0MPa0
[0018]本发明进一步技术方案为所述步骤(2)中的注浆具体步骤如下:
[0019]a.首先在两相邻压力注浆孔之间垂直于坡面布置分段注浆孔，分段注浆孔的直径为110?150mm，分段注浆孔之间的间距为2.5m?3m，采用无水干钻施工工艺成孔，使其达到设计深度，并将钻好的分段注浆孔从左向右依次编号；
[0020]b.在钻好的每个分段注浆孔中插入注浆钢管；所述注浆钢管是由多节钢花管通过螺纹套筒连接而成，钢管下端端部加工成密封的20°的尖锥形，在钢管管壁上开设有多个直径为1mm的出浆孔，多个出浆孔呈螺旋状分布，两相邻出浆孔的垂直间距为250mm ;在注浆钢管的管身上每隔2m焊接3根直径为8mm的定位钢筋，所述螺纹套筒采用直径为90mm、壁厚4?6cm的无缝钢管制作而成，长10cm，并与钢花管焊接，在多根注楽钢管的同一截面处的接头个数不超过50% ;
[0021]c.布设好注浆钢管之后，开始注浆，其注浆方式采用分段注浆，即将注浆孔分成上下两段分别进行灌注，第一段地表以下1.0m土层范围内采用0.2MPa的止浆压力，待上层土形成一定强度后，再进行第二段地表以下1.0m 土层范围外的注浆施工，第二段采用二次注浆，第一次注浆压力0.5MPa，第二次注浆压力1.0MPa ;注浆顺序按先下排后上排的三序式注浆顺序:(1、4、7)，(2、5、8)，(3、6、9)进行，浆液采用普通硅酸盐水泥，水灰比0.5。
[0022]本发明的有益效果是:
[0023](I)本发明施工简单方便，经济实用，可以解决大部分碎石土为主的填土边坡稳定性问题；
[0024](2)本发明采用了压力注浆、注浆微型钢管粧和排水盲井三种结构的结构，压力注浆从根本上改善了填土边坡松散土体的结构特性，增强了其抗剪强度；注浆微型钢管粧将边坡潜在滑梯下滑力想深部土体转移，增强其整体稳定性；排水盲井改善了边坡的排水通道，减小边坡地下水的渗透力；
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