淺談管棚加固在鐵路專用線高邊坡溜坍整治中的應用

戴小球

南昌贛鐵置業有限公司 江西 南昌 330000

一、工程地質情況

萍鄉市湘東區工業園專用線K1037+060～K1037+292段為深路塹，塹坡上部土體含風化灰巖碎塊，遇水易溜坍，需支護處理；下伏巖體為灰巖，有溶蝕現象，且局部存在多年采石留下人為坑洞。

二、施工方案的確定

2014年7月K1037+060～K1037+090段土釘墻開始施工，在實施過程中，受強降雨影響，9月15日該段邊坡發生溜坍。2014年10月，K1037+160～K1037+292段抗滑樁開始施工。在實施過程中，受連續性強降雨影響，11月4日K1037+226～K1037+250段抗滑樁上方邊坡出現裂縫，隨后發生整體溜塌，同時K1037+226～K1037+250段周邊邊坡出現貫通性裂縫且裂縫有進一步發展趨勢。經勘查單位現場補勘，發現該段巖石間土體含水率高、坍塌物自身承載力差，為確保既有線行車及施工安全，參照管棚加固在公路工程邊坡溜坍治理中的廣泛應用，經與鐵路監管部門溝通，決定采用管棚法對溜坍邊坡進行加固整治，為檢驗管棚加固的實際效果，同時考慮到邊坡尚未穩定，現場采取邊施工管棚邊觀察加固效果并同步修正邊坡整治相關技術參數。

三、管棚法施工簡介

（一）概念

管棚超前支護法簡稱管棚法，與小導管注漿法相對應。由鋼管和鋼拱架組成，鋼管入土端制作成尖靴狀或模形，沿著開挖輪廓線，以較小的外插角，向開挖面前方打入鋼管或鋼插板，末端支架在鋼拱架上，形成對開挖面前方圍巖的預支護。

(二 )適用條件

管棚法適用于軟弱地層和特殊困難地段，如極破碎巖體、塌方體、砂土質地層、強膨脹性地層、強流變性地層、裂隙發育巖體、斷層破碎帶、淺埋大偏壓等圍巖，并對地層變形有嚴格要求的工程。

(三 )主要材料要求

(1)管棚所用鋼管一般選用直徑70～180mm ，壁厚4～8mm 的無縫鋼管。管節長度視工程具體情況而定，一般情況下短管棚采用的鋼管每節長小于10m ，長管棚采用的鋼管每節長大于10m。

(2)水泥砂漿主要成分為P. O42.5 級及以上的硅酸鹽水泥、中砂或粗砂，外加劑應視不同地層選用，配合比應根據工程土質條件，經試驗確定。

(四 )技術要點

(1)施工工藝流程：測放孔位→鉆機就位→水平鉆孔→壓人鋼管→注漿(向鋼管內和管周圍土體)→封口→開挖。

(2)管棚鋼管環向布設問距對防止上方土體擁落及松弛有很大影響，施工中須根據結構埋深、地層情況、周圍結構物狀況等選擇合理間距。一般采用的問距為2.0～2.5 倍的鋼管直徑，縱向兩組管棚搭接的長度應大于3m。

四、邊坡溜坍管棚加固實施方案

1．K1037+060～+090段已經形成的二級土釘墻邊坡采用鋼花管注漿加固，鋼花管直徑42mm（壁厚3.5mm），長5～6m，間距2m，按梅花形布置。鋼花管鉆孔直徑為49mm，鉆孔垂直于既有土釘墻坡面，注漿壓力300～500kpa；為保證注漿加固邊坡的效果，對三級邊坡下部增加2排注漿孔，注漿孔傾角、注漿要求與土釘墻處相同。

2.二級土釘墻邊坡臨時加固完成并到達設計強度后，再對K1037+060～+090段土釘墻邊坡增設長管棚注漿加固。長管棚采用直徑89mm鋼花管（壁厚7.0mm），長16～22m；長管棚鉆孔直徑為110mm，鉆孔垂直于既有土釘墻坡面，注漿壓力0.5～0.8Mpa。長鋼管外露段（外露0.4m）采用幫焊直徑32mm的短鋼筋，并與現澆的鋼筋砼肋梁相連接。

3.K1037+226～+250段設計的樁頂以上邊坡增設5排長管棚注漿加固，K1037+160～+226段及K1037+250～+292段設計的樁頂以上邊坡增設3排長管棚注漿加固。

1.2.3 單藥MIC值測定與結果判定 采用96孔V型滅菌反應板，用微量肉湯二倍稀釋法測定[2]多西環素、阿莫西林、恩諾沙星、氟苯尼考對鼠傷寒沙門菌sh2034的MIC值。

4．長管棚均采用直徑89mm鋼花管（壁厚7.0mm），加固區域一采用3m×3m梅花形布置，長10～14m。

5．長管棚鉆孔直徑為110mm，垂直坡面鉆孔，注漿壓力0.3～0.5Mpa，漿液擴散半徑按1.5m～2.0m考慮。

6．采用水泥漿注漿：水泥漿的水灰比為0.8：1～1：1，水泥采用PO42.5 號普通硅酸鹽水泥，水泥漿的水灰比宜通過現場進行試驗確定，在施工中依據現場情況調節。

7．終灌標準：保證地面不產生裂縫和隆起，在0.5～0.8MPa的注漿壓力下，泵量小于5L/min，穩壓15min，即可結束本孔注漿。

8．注漿效果檢測：28天無側限抗壓強度不小于0.8MPa。

10.施工注意事項

1）鉆孔必須采用風動鉆進，鉆孔完成后使用高壓風清孔，清除孔內巖粉和積水。嚴禁水沖鉆進，嚴禁用高壓水沖清孔。

2）孔位應按設計要求準確放置于坡面上，孔位誤差不得超過±0.2m；鉆孔的孔斜度（傾角）誤差不超過±2°。

3）施工鉆孔過程中應做好巖層分界面的記錄，發現地質情況與設計不符，應立即與設計人員聯系，以便及時處理。

五、結束語

綜上所述，傳統的鐵路路基邊坡溜坍整治的方法，可以說很多，比如框架錨桿、骨架噴坡植草、錨桿+掛網噴混凝土、卸載削坡等，但用在地質復雜地段往往效果不佳。采用管棚加固法，不僅縮短了施工時間，提高了工程質量，而且降低了施工成本。