公路邊坡地質災害綜合治理施工設備與工藝

楊昌偉

(貴州省凱里公路管理段，貴州 凱里　556000)

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公路邊坡地質災害綜合治理施工設備與工藝

楊昌偉

(貴州省凱里公路管理段，貴州 凱里556000)

摘要：針對公路邊坡存在的地質災害隱患問題，結合實例，介紹了錨索治理、水平排水孔均勻布置以及鉆孔注漿三種治理方法，并對其施工設備和工藝要點進行了深入的分析，明確工藝的優缺點，為邊坡治理工作奠定良好基礎。

關鍵詞：公路邊坡；地質災害；綜合治理；設備與工藝

1公路邊坡錨索治理

1.1公路滑坡體概述

某二級公路的路塹開挖高度為20～35 m，現存滑坡體厚度保持在15～20 m范圍內。由于大范圍開挖施工，導致滑坡失去基礎支撐，大多直接出露，所以在邊坡上出多處裂縫，隨時都有可能出現坍塌危險，亟需采取有效措施加以治理，以保障公路運營安全。

1.2錨索治理施工方案

主要采用分級開挖法，削坡施工分成3～4次進行。每一次削坡施工完成之后都需澆筑一個肋梁，每一片肋梁都需設置兩根錨桿，并進行錨固與鎖定。錨索的鉆孔直徑為120～150 mm，深度在35～45 m范圍內。錨索主要由7個鋼絞線通過箍扎組成。錨固段的長度范圍為10～15 m，自由段需設置直徑為80 mm的波紋管，并進行灌漿處理，以起到防腐加固的作用。

1.3錨索治理施工

鉆孔施工中，主要運用由香港豪頓研制生產的HD-90與HD-120型全液壓式雙動力鉆頭鉆機，此外還配置了MK-5型全液壓動力鉆頭與MD-50型機械動力鉆頭撬裝鉆機。其中，豪頓鉆進主要采取水循環自動跟管，其余兩種設備采取空氣清孔與潛孔的方式進行鉆進。MK-5鉆機運用英格索蘭低壓潛孔錘，壓力為0.5～0.7 MPa，配合螺旋鉆具進行鉆進，MD-50鉆機運用高壓潛孔錘，壓力為0.7～2.1 MPa，配合外平粗徑鉆具進行鉆進。上述幾種施工設備代表現階段公路邊坡錨索施工的主要機具，不同鉆進方法有其獨特的優勢。

(1) 滑坡的產生與水息息相關。豪頓鉆機由于采取水循環工藝，所以其自身對于邊坡治理是較為不利的。其在鉆進孔口時，必須先挖出一個排水溝，同時鋪設隔水膜，以此防止水體侵入。然而，在實際情況中，施工場地周圍依然會受到地表水的影響。尤其是孔中的水進行循環時，水分會不斷向地層中央滲透，加劇了滑坡的趨勢。相反，潛孔錘鉆機采取氣體的方式進行清孔，地層中侵入氣體并不會對滑坡穩定性造成影響，只是在鉆進過程中會產生輕微的振動，對地表上較為松散的土造成少量的擾動。

(2) 豪頓鉆機的工藝為采用雙動力頭與套管同步鉆進的方式，套管在錨索設置完成后回轉取出。憑借這樣的方法，使得錨索入孔變得十分流暢，有著十分顯著的技術優勢。但是，若使用潛孔錘實施鉆進時，在設置錨索之前需要重復的進行清孔，即便在多次清孔之后，還會出現錨索難以完全設置在孔底的情況。致使輔助作業時間大幅延長，效率低下，技術有待進一步提升改進。目前，較為常用的單雙動力頭鉆進方法在復雜地質條件下使用時會遇到拔管困難等實際問題。

(3) 鉆進過程中，巖體硬度與潛孔錘實際效能成正比，這一點特性與豪頓鉆機完全相反。尤其是高壓條件下的潛孔錘，僅用2 h就可以鉆出一個孔。然而，如果地層為潮濕泥質類，則其鉆機速度將大大折扣，此時應采取低壓潛孔錘，并配合螺旋排粉。

2公路邊坡水平排水孔治理

2.1孔位布置

本二級公路區域中的森林覆蓋率相關較高，為當地的山體提供了充沛的水資源。雨水與地下水可對邊坡進行濕化，使滑坡的滑移面變得更加濕滑，進而加大了災害發生幾率。因此，除了要設置必要的明排水系統，還要在公路的兩側與路基的擋墻底端按一定要求設置水平排水孔進行排水。其深度不能低于30 m，相鄰兩個排水孔的距離為15 m左右，鉆孔的角度需略微上仰，角度約5°，成孔以后向孔內放入排水管。

2.2水平排水孔施工

(1) 施工初期，使用潛孔錘預先鉆出兩個鉆孔。由于邊坡的地層含有大量的水，水平孔中容易積水，使得在排粉過程中形成結塊，對空氣清孔造成一定影響。因此，在此過程中，應選用水泵供水鉆孔法，這樣不僅可以極大的縮減使用空壓機的費用，還能有效避免發生以上實際問題。

(2) 試驗證明，MD-50鉆機由于動力不足，最大鉆孔深度僅為30 m。所以，在本次施工中選用MK-5鉆機。分析得知，由于鉆機的自重較大且地層的軟硬程度不一，所以鉆機扭矩會因此受到一定影響，使得實際的鉆進孔深能力比預期要低。

(3) 水平排水孔施工產生的大部分巖粉會積攢于鉆孔下方，在運用外平鉆桿進行施工的過程中，循環水很難完全清除掉附著的巖粉。此時，應改用螺旋鉆桿，依靠翼片提供的旋轉推理可以對附著的巖粉進行完全的清除。

(4) 任何一種水平排水孔都會對定向防斜提出一定的要求。為確保塑料花管流暢下孔，鉆進過程中應對進壓壓力進行相應的控制，始終保證進尺速度均勻，以此避免由于鉆進速度較快而出現的偏斜現象。另外，在鉆桿和鉆頭之間還需配置扶正器，以此更好的防止傾斜。

3公路邊坡鉆孔注漿治理

3.1注漿加固技術

為有效防止地下水侵入地基，會在坡底和路面之間設置一個截水盲溝。然而，由于盲溝的實際效果十分有限，路基當中往往會賦存大量的水，導致公路的路面出現形變與沉降。為此，首先要借助鉆孔法排出多余的積水，其次需要在路面上進行鉆孔注漿，并對孔隙進行適當的處理，以達到加固的目的。

3.2鉆孔注漿施工

(1)注漿孔相對較淺，若使用潛孔錘進行施工，成本較高，而且水循環工藝的運用會對路基造成一定危害，所以以上提到的方法并不能滿足鉆孔注漿施工要求。為此，本工程研究出一種新型的干鉆取芯法。

在運用該方法時，最關鍵的問題在于防止鉆頭出現破損或燒鉆。這就要求在實際情況中應使用質地堅硬的合金鉆頭，并對鉆進的參數進行嚴格的控制，盡量做到輕壓慢鉆。

(2)注漿過程中應安排專人對泵壓、擋墻縫隙等進行觀察。如果實際泵壓較大或擋墻上產生漏點，應立即停止補漿。補漿需分3～5次完成，如果注漿壓力過高，漿液會被擠出路基，進而造成浪費。

4結束語

截至目前，本二級公路現已完成施工且開始通車。本公路通過錨索治理、水平排水孔均勻布置以及鉆孔注漿等作業，公路邊坡及路基中的問題得到有效的解決，消除了地質災害，為公路的運營安全打下了良好的基礎，可為類似公路工程提供可靠的參考和借鑒。

參考文獻：

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[3]柴賀軍. 關于公路路塹邊坡治理工程的若干思考[J].公路交通技術,2004,(3):11-14，22.

收稿日期：2015-12-07

作者簡介：楊昌偉(1977-),男,貴州錦屏人,工程師,研究方向：公路工程施工及養護管理。

中圖分類號：U418.9

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0043-02

Study on comprehensive control of geological disaster in highway slope construction equipment and technology

YANG Chang-wei

(Kaili, Guizhou Province Highway management section,kaili，Guizhou 556000，China)

Abstract:For the slope geological hazard problems, with examples, introduced the anchor cable management, horizontal drain holes arranged evenly and Grouting of three kinds of control methods, and construction equipment and technology for a deep analysis, clear processes for, and laid a good foundation for slope.

Keywords:slope geological disasters; management; equipment and technology