崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺制造技术

本申请涉及崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺，崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺包括以下步骤：S1、向红层软岩顺层边坡内注入加固浆料；S2、浇筑抗滑桩和连接挡墙；S3、钻孔、安装锚杆；S4、截水沟、排水沟施工；S5、搭设框架梁结构；S6、冲洗、潮润坡面；S7、客土喷播、喷播草籽，挂纤维网；所述加固浆料包括以下重量份数的原料：超细水泥120～190份；拌合水100～146份；减水剂0.4～0.8份；矿渣粉24～76份；稳固填料30～44份；拒水填料12～18份。本申请具有提高红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低红层软岩顺层边坡滑坡概率的效果。边坡滑坡概率的效果。边坡滑坡概率的效果。

【技术实现步骤摘要】
崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺


[0001]本申请涉及红层软岩加固的领域，尤其是涉及崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺。

技术介绍

[0002]红层软岩是以红色为主色调的碎屑沉积岩，以砂岩、泥岩和页岩为主。红层软岩具有易崩解性，遇雨水易软化，亲水性强、透水性弱，强度低等工程性质。在各种地质营力作用下，红层软岩的掩体完整性遭到破坏，岩层的层面结构强度不断软化，逐渐演化为滑动面，形成红层软岩顺层滑坡。
[0003]随着公路、铁路等交通基础设施在红层软岩分布区的大规模建设，因路堑开挖，加之降雨、地震等外部因素作用所诱发的红层软岩顺层边坡失稳事故频发。
[0004]相关技术中，通常采用锚杆框架梁对红层软岩顺层边坡进行加固，锚杆一端嵌入红层软岩内，另一端固定锚杆框架梁，从而将框架梁固定在红层软岩顺层边坡上。
[0005]但因红层软岩易崩解，在降雨多的季节，红层软岩内部泥沙坍塌，锚杆失去着力点，导致锚杆框架锚固失稳后红层软岩顺层边坡滑坡，影响公路、铁路等交通设施正常使用。

技术实现思路

[0006]为了提高红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低红层软岩顺层边坡滑坡的概率，本申请提供崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺。
[0007]本申请提供的一种崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺采用如下的技术方案：崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺包括以下步骤：S1、向红层软岩顺层边坡内注入加固浆料；S2、浇筑抗滑桩和连接挡墙；S3、钻孔、安装锚杆；S4、截水沟、排水沟施工；S5、在顺层边坡上搭设框架梁结构；S6、冲洗、潮润坡面；S7、客土喷播、喷播草籽，挂纤维网；所述加固浆料包括以下重量份数的原料：超细水泥120～190份；拌合水100～146份；减水剂0.4～0.8份；矿渣粉24～76份；稳固填料30～44份；拒水填料12～18份；所述稳固填料包括异捻双股纤维和包裹层，所述包裹层的原料包括液态硅胶和氢氧化钙，所述液态硅胶和氢氧化钙的重量比为30：(15～20)：(2～10)。
[0008]通过采用上述技术方案，加固浆料注入红层软岩顺层边坡内，超细水泥颗粒与红层软岩内的砂岩、泥岩与页岩接触，并向红层软岩深层扩张，形成发散状粘连结构，超细水泥固化后对红层软岩进行支撑，使红层软岩不易崩解。超细水泥参与水化反应，在泥岩、砂
岩和页岩表面形成凝胶，提高了加固浆料与红层软岩的强度；水化形成的晶状结构填充红层软岩孔隙，提高了红层软岩的密度，提高了红层软岩的强度，从而提高了红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低了红层软岩顺层边坡滑坡的概率。
[0009]异捻双股纤维表面沾附液态硅胶和氢氧化钙，使异捻双股纤维不易退捻，异捻双股纤维的端部分叉，表面摩擦系数高，便于勾连水泥颗粒、泥岩、砂岩和页岩并形成网状粘连结构，提高了加固浆料对红层软岩的粘结强度，使红层软岩不易崩解，提高了红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低了红层软岩顺层边坡滑坡的概率。
[0010]氢氧化钙被液态硅胶粘固在异捻双股纤维表面，氢氧化钙参与超细水泥水化反应生成凝胶，提高了异捻双股纤维与超细水泥颗粒以及红层软岩的粘连强度，使红层软岩不易崩解；氢氧根改善红层软岩的酸碱性，红层软岩在碱性环境中不易崩解，从而提高了红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低了红层软岩顺层边坡滑坡的概率。
[0011]加固浆料中的超细水泥和氢氧化钙等富含钙离子，提高了红层软岩体系中钙离子浓度，从而抑制了泥岩、砂岩和页岩中钙离子的电离，进而抑制了泥岩、砂岩和页岩的崩解，提高了红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低了红层软岩顺层边坡滑坡的概率。
[0012]可选的，异捻双股纤维包括捻向相反的两种纤维，两种纤维以S捻的捻向加捻形成异捻双股纤维。
[0013]通过采用上述技术方案，两种纤维捻向相反，捻合而成的异捻双股纤维表面摩擦系数高，便于粘连超细水泥颗粒、砂岩、泥岩和页岩，提高了红层软岩的耐崩解性，从而提高了红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低了红层软岩顺层边坡滑坡的概率。
[0014]可选的，所述异捻双股纤维包括Z捻碳纤维和S捻聚四氟乙烯短纤，所述Z捻碳纤维和S捻聚四氟乙烯短纤的重量比为1：1。
[0015]通过采用上述技术方案，碳纤维提供强度支撑，聚四氟乙烯短纤改善碳纤维与浆料的粘结性以及碳纤维的耐冲击性，碳纤维与聚四氟乙烯短纤交缠，提高了异捻双股纤维的摩擦系数，便于异捻双股纤维与水泥颗粒等粘结，提高了加固浆料对红层软岩的加固作用，降低了红层软岩顺层边坡滑坡的概率。
[0016]可选的，所述稳固填料的制备步骤包括：S1、将Z捻碳纤维长丝和S捻聚四氟乙烯长丝以S捻的捻向加捻，形成股线；S2、水、液态硅胶和氢氧化钙加热搅拌均匀，形成浸渍液；S3、将股线浸渍在浸渍液，烘干得到浸渍长丝；S4、将浸渍长丝切断，形成异捻双股纤维。
[0017]通过采用上述技术方案，碳纤维长丝与聚四氟乙烯长丝加捻并合过程中，碳纤维长丝有退捻的趋势，此时聚四氟乙烯有加捻的趋势，两者配合，形成交缠紧密的股线，在加固浆料搅拌期间，碳纤维与聚四氟乙烯纤维不易分离；包裹层提高了碳纤维与聚四氟乙烯纤维的粘结强度，浸渍长丝切断后，碳纤维短纤与聚四氟纤维短纤不易分离；异捻双股纤维的头尾两端均具有开叉结构，便于异捻双股纤维端部插入红层软岩内，提高了异捻双股纤维对红层软岩的粘结强度，从而提高了红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低了红层软岩顺层边坡滑坡的概率。
[0018]可选的，所述拒水填料包括苯扎溴铵、碳氟表面活性剂和全氟聚醚，所述苯扎溴铵、碳氟表面活性剂和全氟聚醚的重量比为(3～5)：(2～3)：1。
[0019]通过采用上述技术方案，向红层软岩内注浆时，红层软岩内的气体被水分和胶料颗粒挤压进入孔隙内形成压缩空气，进入红层软岩内的毛细水与压缩空气之间形成弯曲液面，随着毛细水的增加，压缩气体对红层软岩岩体的挤压力增加，最终导致红层软岩的岩体“气压致裂”；苯扎溴铵在搅拌力和冲击力作用下形成泡沫，全氟聚醚使毛细水与压缩气体之间的弯曲液面表面张力降低，泡沫破裂形成的冲击力，使弯曲液面振荡，此时压缩气体由弯曲液面振荡形成的孔隙分散，空气压力降低，减小了红层软岩崩解的概率；氟碳表面活性剂被苯扎溴铵和全氟聚醚携带下进入红层软岩内部，并在泡沫破裂冲击力作用下沾附在泥岩、砂岩和页岩毛细孔的孔壁上，阻挡泥岩、砂岩和页岩的颗粒吸收水分，从而降低了红层软岩崩解的概率，进而提高了红层软岩顺层边坡的加固牢度，降低了红层软岩顺层边坡滑坡的概率。
[0020]可选的，加固浆料还包括重量份为5～10份的椰糠。
[0021]通过采用上述技术方案，椰糠与红层软岩中的泥土混合，降低了泥土吸水后的流动性，从而降低了红层软岩的崩解概率；椰糠与红层软岩抢夺水分，降低了水分对红层软岩的侵蚀；椰糠增加了加固浆料的孔隙率，加固浆料固化后，内部的孔隙作为水分流通的通道，提高了水分的透过率，减小了水分在红层软岩内留存并侵蚀红层软岩的概率；椰糠降解后，进一步增加了加固浆料的孔隙率，便于自由水向下流动至排水沟，同时降解产物作为边坡上植物的营养物，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、向红层软岩（1）顺层边坡内注入加固浆料；S2、浇筑抗滑桩（4）和连接挡墙（5）；S3、钻孔、安装锚杆（6）；S4、截水沟、排水沟施工；S5、在顺层边坡上搭设框架梁结构（7）；S6、冲洗、潮润坡面；S7、客土喷播、喷播草籽，挂纤维网（9）；所述加固浆料包括以下重量份数的原料：超细水泥120～190份；拌合水100～146份；减水剂0.4～0.8份；矿渣粉24～76份；稳固填料30～44份；拒水填料12～18份；所述稳固填料包括异捻双股纤维和包裹层，所述包裹层包括液态硅胶和氢氧化钙，所述液态硅胶和氢氧化钙的重量比为（15～20）：（2～10）。2.根据权利要求1所述的崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺，其特征在于，异捻双股纤维包括捻向相反的两种纤维，两种纤维以S捻的捻向加捻形成异捻双股纤维。3.根据权利要求1所述的崩解性红层软岩顺层边坡加固工艺，其特征在于，所述异捻双股纤维包括Z捻碳纤维和S捻聚四氟乙烯短纤，所述Z捻碳纤维和S捻聚四氟乙烯短...

【专利技术属性】
技术研发人员：许超，王振鲁，荣杰，王升智，徐冠虎，王少文，张金昌，周高军，寇忠安，黄维，
申请(专利权)人：山东省公路桥梁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：