注浆法及其在边坡加固工程中应用研究

摘要

随着经济高速发展，建设规模不断扩大，工程边坡、自然斜坡及滑坡在工程项目中大量出现，并且成为工程中必须解决重大问题。边坡加固工程中传统的支挡法在一些特定条件下难以付诸实施或者成本太高，因此提高边坡土体强度加固边坡和治理滑坡的方法越来越为人们所重视。本文从用注浆法提高岩土抗剪强度加固边坡，最终达到稳定边坡的思路出发，对注浆法应用于边坡加固进行了系统研究，主要做了以下几方面的工作。 1、结合边坡工程勘察实践，详细阐述了边坡岩土力学特征、结构面特征及破坏形式，在对比边坡加固方法的基础上提出了注浆法用于边坡加固工程的使用范围。认为注浆法与其它方法相较具有工期短、速度快、运用范围广、经济和稳妥特点。 2、结合实践提出三阶段注浆法。该方法不但扩大了便宜的粗颗粒水泥浆使用范围，充分发挥注浆法加固与抬升两大功能得到，既提高了土体的抗剪强度又增加了土体的竖向承载力。 以传统的渗透、充填、压密及劈裂注浆理论为基础，以弹塑性力学中的球形、柱形扩张理论及boussinesq、Terzaghi理论为指导，推导出三阶段注浆法不同地层及不同阶段的注浆压力、注浆半径及注浆应力分布表达式。 3、总结前人各种浆材特性研究成果，系统研究了注浆后水泥土的性状，认为水泥土虽然强度分布不均匀，但规律性是存在的，也是明显的。充填作用、化学作用及挤密作用是被注土体强度增长的三种方式，同时指出注浆加固过程中强度降低期及其危害。 4、研究了注浆法加固边坡的机理，认为注浆法可以从增加岩土体的自立高度、增加边坡稳定系数、减少下滑力、减少主动土压力增加被动土压力及减少水害五方面加固边坡和防治滑坡。微体桩具有增加边坡地基的竖向承载力和岩土抗剪强度的功效。 5、在理论指导下，从被注边坡现状调查、设计原则、注浆标准、注浆方案、注浆试验及注浆设计参数选用六方面系统研究边坡加固工程中的注浆设计方法。从注浆顺序、分段注浆与分段方法、引孔施工方法，冲洗及水文试验、辅助措施施工、注浆设备选择、注浆技术管理、常见岩土层施工要点及注浆效果检查九方面提出了边坡加固工程中注浆法施工准则。 6、详细介绍了青海某收费站地基加固、江西某高填方路基病害整治两项目及历年施工中出现的质量事故，证明了论文中三阶段注浆模型理论求解过程中所作假定是合适的，得出的应力应变、注浆压力和注浆半径计算公式是正确的，三阶段注浆模型揭示的注浆加固规律是存在的。进一步阐述了注浆法具体设计原则及方法，施工准则及注意事项，注浆结果评估方法及准则。 最后，对今后进一步工作方向进行简要的讨论。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1引言

1.1.1课题提出

1.1.2课题研究目的及意义

1.2国内外研究概况

1.2.1边坡课题研究现状、发展动态

1.2.2岩土体加固课题研究现状、发展动态

1.2.3注浆方法研究现状、发展动态

1.3研究内容及技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法技术路线

第2章边坡注浆加固机理探讨

2.1边坡工程地质、力学特征及影响边坡稳定因素

2.1.1边坡结构特征及其加固注浆时性状

2.1.2边坡应力特征及注浆时应力状态

2.1.3边坡破坏形式及边坡注浆法适用范围

2.1.4影响边坡稳定因素

2.1.5边坡加固与滑坡防滑方法对比

2.2注浆机理探讨

2.2.1注浆模型的基本假设

2.2.2初步加固阶段

2.2.3压密径向加固阶段

2.2.4成桩抬升阶段

2.3注浆后固结土特征

2.3.1注浆材料

2.3.2被注介质强度增长机理

2.3.3被注介质注浆后性能分析

2.3.4水泥土的固结过程

2.4注浆加固边坡机理

2.4.1注浆加固边坡机理探讨

2.4.2微体桩作用机理探讨

2.5本章小结

第三章边坡注浆加固设计与施工方法研究

3.1注浆设计

3.1.1被注工程体注浆前现状调查

3.1.2设计原则

3.1.3注浆标准

3.1.4注浆方案

3.1.5注浆试验

3.1.6注浆参数设计

3.2注浆施工

3.2.1注浆次序

3.2.2分段注浆与分段方法

3.2.3引孔施工方法

3.2.4引孔冲洗、水文试验及注意事项

3.2.5辅助措施施工

3.2.6几种常见岩土层施工要点

3.2.7注浆设备

3.2.8注浆过程的技术管理

3.2.9注浆效果检查

3.3本章小结

第4章边坡注浆加固实例

4.1青海某收费站地基加固

4.1.1路基岩土力学特征及稳定性分析

4.1.2注浆方法试验

4.1.3加固设计与施工

4.1.4加固效果及结论

4.2江西某高填方路基病害整治

4.2.1路基岩土力学特征及稳定性评价

4.2.2注浆设计与施工

4.2.3施工效果及结论

4.3失败范例及教训

4.3.1施工工艺水平差导致注浆质量差

4.3.2对注浆及水泥土固结机理认识不足可导致工程灾害

4.4本章小结

第5章结论及展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文及研究成果