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抗滑桩处置坡地地貌滑坡地质灾害问题探究

摘 要:结合坡地地貌的长韶娄高速公路3合同段的K15+850-K16+040路段右侧路堑山体垮塌工程实例,决定采用边坡卸载、锚杆骨架锚固和抗滑桩处理的方式对该段滑坡进行处置方案。针对此类工程地质灾害,文章从工程概况、抗滑桩施工方案和施工方法等角度展开了叙述,以供参考。 

关键词:抗滑桩;滑坡;施工方案 
  1 工程概况 
  长韶娄高速公路3合同段的K15+850-K16+040路段右侧路堑山体自开始开挖,在开挖过程中就不断出现边坡变形垮塌。垮塌面由最初的局部逐渐向纵深与横向扩大发展,逐步形成大规模的滑塌。由于两段滑坡工程量大、切工期紧,经设计单位研究决定,采用边坡卸载、锚杆骨架锚固和抗滑桩处理的方式对该段滑坡进行处置。抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体得滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层得滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。 
  滑坡区域属坡地地貌,呈陡-缓-陡-缓-陡的地形。地面坡脚呈10°-35°,海拔100-140m,相对高差40m。滑坡体主要由粘性土混碎石和膨胀土组成,滑坡呈陡-缓-陡-缓-陡的地形,地面坡脚呈10°-35°。项目区地处中亚热带季风湿润气候区,既具季风性,又兼具大陆性。其基本特征为气候温和,降水充沛,雨热同期,四季分明。春末夏初多雨,夏末秋季多旱;春湿多变,夏秋多晴,严冬期短,暑热期长。该区域气候潮湿、降水充沛。 
  抗滑桩优点,土方量小,施工有配套的机械设备,工期短,抗滑效果理想,是工程实际中广泛采用的一种抗滑措施。 
  2 抗滑桩施工方案 
  2.1 方案的确定 
  土质和软弱围岩地段采用风镐挖方案;硬质围岩采用爆破开挖方案;出碴采用小吊机提升;桩身混凝土采用集中拌合,输送泵泵送入孔。由于开挖面积较大,在孔口采用彩条布搭设简易防雨棚,确保工程进度和雨水侵入。 
  2.2 方案施工流程 
  抗滑桩施工工序为:桩位放线→孔口地面平整→桩锁口→桩身开挖→绑扎钢筋→浇注护壁砼→开挖下一节桩孔→循环施工至设计标高→封底→绑扎桩身钢筋→浇注桩身砼。 
  2.3 主要的工程数量 
  本段滑坡治理设计抗滑桩40根,桩中心距6m,桩身采用C25钢筋混凝土,混凝土量总计5733m3。其中:桩截面为2.0m×3.0m,平均桩长为23.9m。 
  2.4 工程难度 
  滑坡体主要由粘性土混碎石和膨胀土组成,易导致滑坡体岸边坍塌,引起整个滑坡体滑动。该地区雨水充沛,暴雨和连续降雨入侵,不仅会降低土体抗剪强度,而且对滑坡构成加载,使滑坡体稳定性降低。 
  因此滑坡位移监控是本工程的重点,也是难点之一。需严密布设监控网,对滑坡体进行观测。 
  2.5 施工准备 
  施工的准备工作包括以下几点:完成截水沟(急流槽)开挖,并在沟底铺设防渗土工布,防止雨水侵蚀滑坡体;完成“三通一平”建设, 确保施工现场水通、电通、道路通和场地平整;按施工场地条件,做好材料堆放、弃运土堆放,砼搅拌站的布置;控制桩点位及水准点完成复测,满足施工要求;完成图纸审核、技术和安全交底;进场的钢材、水泥、砂石完。 
  3 抗滑桩施工方法 
  3.1 滑坡位移监控 
  根据滑坡体分布情况,在设计图上显示的4个断面包含的滑坡体内、滑坡体外分别埋设位移监控桩,并做好编号和标识。采用全站仪观测各点的三维坐标,记各点变化情况,并及时进行变形回归分析。 
  (1)日变形量介于0.1-1mm为基本稳定状态,需加强观测。(2)日变形量介于1mm-2mm为较大变形阶段、需采取预警措施。(3)日变形量大于2mm为变形急剧状态、需采取加固措施、停止施工。 
  3.2 桩身开挖 
  孔口周围进行平整,并做好施工范围内的地表水及时排出和孔周的防渗工作,利用间隔开挖的方式进行作业,人工挖孔配合小吊机运送物料和弃渣。孔内松散层段的开挖以风镐为主,遇到基岩或坚硬孤石可采松动爆破的方式进行破碎挖除。开挖过程中,确保孔壁垂直,及时检查桩位中心。若发现稍有偏差应及时修正,且孔径和断面尺寸不得小于设计的要求值。 
  根据现场实际情况进行分段开挖,允许一次开挖最大值为1m,开挖过程中应及时排出孔内的积水。挖完一段必须做好岩性编录,仔细核对滑面情况,并进行综合性分析。发现有异常的地层变化情况,立即向监理方、业主方和设计方报告,以便可以随时做出调整。当快开挖到桩底设计标高位置时,应会同设计单位、勘察单位进行现场确定。挖孔的弃渣吊出后应及时运离现场,不能堆放在桩孔周围,防止压塌孔口发生事故。 
  3.3 护壁立模 
  护壁模板采用竹胶板现场制作,配置模型20套。每孔配备竹胶板10m2,横向支撑方木3m长6根,纵向支撑方木2m长8根,竖向支撑14根,长度1.2m。 
  护壁采用C20钢筋混凝土,护壁厚0.3m,第一节锁口段长度为2m,伸出地面30cm,护壁衔接处不能设在滑动面处和土石分界处。 
  在浇注过程中注意观察滑动面的变化,发现有滑动迹象时,改用速凝和早强混凝土浇注。滑动面处的护壁必须加强临时支撑和早强剂,滑动面处护壁混凝土模板支架在24小时后拆除。 
  护壁浇注用插入式振动棒进行振捣,护壁混凝土应保证与孔壁岩土接触良好,桩孔浇注后应确保垂直、保证桩孔中心位置和孔径的精度。当桩孔达到设计深度后,应及时清除孔底的残渣和积水。经监理工程师验收后,方可进行下道工序。 
  3.4 桩身钢筋笼的制作与安装 
  由于施工现场无作业场地,大型吊装设备不能到位,桩身钢筋笼在孔内绑扎,主筋采用套管(机械)连接,钢筋束在孔内焊接,架设φ40脚手架铺设5cm木板作为临时作业平台,架管横向间距80cm,纵向间距70cm,孔内脚手架立杆要铅垂,每5m有横向支撑与护壁顶紧,作业平台随钢筋绑扎高度逐步提升,但不能影响正常钢筋的绑扎。在孔内绑扎焊接前,应提前在桩孔底部铺设一层10cm厚的水泥砂浆垫层。进场的各种规格钢筋和成品材料,各项性能指标均必须满足设计的要求,并具有相应的出厂合格证和送检报告。绑扎钢筋前应确保形状、尺寸、位置均符合设计的要求,钢筋的安装误差应控制在±10mm。在土石分界和滑动面处不得设置焊接接头,且要保证搭接错头位置满足在受拉部位同一截面不能超过50%。垫块是控制保护层厚度的必要物品,按照规范要求绑扎在主筋上,绑扎牢固。 
  3.5 特殊地质情况的处理 
  (1)做到快速施工,并减少护壁高度在30-50cm。若无法用上述方法施工,应迅速用砂回填至塌孔位置,并通知有关部门及现场技术负责进行研究处理。 
  (2)对已完成的护壁,若出现变形、开裂现象,采用φ108mm钢管做横撑,控制护壁变形,同时确保施工人员安全。
  (3)对变形严重的地段,在完成横向支撑后,四周采用φ42小导管注浆加固。注浆导管长度1.8m,间距为50×50cm梅花型布置。 
  (4)滑动面处设置超前小导管,外插角为30度,注浆导管长度为2.0m,可以以二至三个为一组循环进行开挖。利用双液注浆机进行注浆,双液浆配合比为C:S=1:0.5水灰比为0.7:0.9,注浆压力为0.5-1.0MPa。小导管不仅能够固结已开挖段护壁四周背后的松散体,还能起到超前支护的作用。 
  (5)当护壁变形非常严重时,应立即停止开挖并报设计单位处理。 
  4 结束语 
  针对长韶娄高速公路3合同段山体出现的边坡变形垮塌危险险情,经由设计单位研究商定,采用采用边坡卸载、锚杆骨架锚固和抗滑桩处理的方式对该段滑坡进行了处置,该方案尤其是应用本工程中的滑坡处理,该方案的顺利实施对后续坡地地貌的类似工程问题起到了参考作用,具有现实的应用价值。 
  参考文献 
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  [2]王广月.挡土墙稳定性的模糊可靠度分析[J].山东大学学报:工学版,2003,33(3):346-348. 
  [3]陈祖煜.土坡稳定分析-原理、方法、程序[M].北京:中国水利水电出版社,2003. 
  [4]杨令强,马静,张社荣.抗滑桩加固边坡的稳定可靠度分析[J].岩土工程学报,2009,31(8):1299-1303. 

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