地質(zhì)災(zāi)害工程施工項目管理方法及治理策略解析

敬驍

（四川省煤田地質(zhì)局一四一隊，四川 德陽 618000）

1 工程情況分析

寶興縣打水溝泥石流治理工程位于四川省雅安市寶興縣縣城西部，寶興河右岸的打水溝，該處在“4.20”蘆山地震之后出現(xiàn)了大面積的山體滑坡并形成泥石流災(zāi)害，直接導(dǎo)致山體下10余處房屋損壞，威脅災(zāi)區(qū)群眾的生命財產(chǎn)安全。打水溝泥石流屬于泥石流、滑坡的復(fù)合型地質(zhì)災(zāi)害，工程治理主要目的為防止滑坡堆積物啟動形成泥石流，并采取措施阻止山體的滑坡。根據(jù)這一特點總體可采用以固、排結(jié)合的治理方針，以固為主，以排為輔。本工程的整個計劃工期為 120天，但是按照當(dāng)?shù)氐恼囊螅擁椖康闹黧w結(jié)構(gòu)即樁板防護系統(tǒng)必須要在汛期來臨之前完成。為此，2014年2月初我施工方就來到了施工現(xiàn)場，并在短短的 1個月內(nèi)完成了施工便道、供電、供水、索道架設(shè)、砼泵送裝置建設(shè)等前期相關(guān)分項的施工工作，之后我施工方便從柔性被動防護網(wǎng)的掛設(shè)開始打開打水溝泥石流全部工程的工作面。在此之后的抗滑樁樁板墻系統(tǒng)施工采用平行施工的方式，以此統(tǒng)籌計劃來節(jié)約施工時間。同時為了以保證在汛期來臨之前本工程的主體結(jié)構(gòu)能夠順利完結(jié)，當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)部門會同當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)部門，共同采取一切措施，積極應(yīng)對，給予了我施工方大力支持。

據(jù)工程勘測部門的技術(shù)人員介紹，打水溝地段在“4.20”地震后分別于2013年6月和7月份暴發(fā)過三次泥石流災(zāi)害，現(xiàn)在為一條暴雨型溝谷型泥石流。目前打水溝泥石流處于發(fā)展期，為高頻泥石流，危險性等級為中型地質(zhì)災(zāi)害。泥石流溝形成區(qū)面積 0.90km2，溝道全長 1.6km，平均縱坡降 542‰；松散物源總儲量為15.86×104m3，動儲量為12.36×104m3。危險區(qū)范圍主要為泥石流溝口兩側(cè)房屋和規(guī)劃城市道路。此外，寶興縣位于雅安市境內(nèi)，該處長年多雨。按照以往的施工經(jīng)驗來看，如果是這樣的情況，要想在短時間內(nèi)完成抗滑樁樁板墻系統(tǒng)施工根本是一件無法想象的事。然而，由于該事件牽涉的人多面積廣，且社會各界對此廣泛關(guān)注，我煤田局一四一隊施工公司毅然承擔(dān)了這份艱巨的任務(wù)，組織精干力量成立施工隊伍，積極應(yīng)對，采取各種施工措施使施工進度有了明顯的加快，最終順利完成任務(wù)，在汛期來臨之前將抗滑樁樁板墻防護系統(tǒng)完工。

2 打水溝泥石流治理工程的主要技術(shù)措施

在打水溝泥石流治理工程中，考慮到堆積體表土層是砂土為主的碎石土，堆積體下蓄水量較大，且該地區(qū)經(jīng)常下雨，土層很容易受到液化，所以總的來說，整個施工存在一定的難度。按照工程現(xiàn)場的情況來看，為保證我們的施工可以進展順利，我們采取了一系列的措施，具體如下：

1）垂直于滑坡體滑動方向修建1條排水盲溝，以便及時將滲入堆積體內(nèi)的地下水排除，保持滑坡體的穩(wěn)定性；

2）在滑坡體區(qū)域內(nèi)自上而下平行布置柔性被動防護網(wǎng)5道，對山體飛石進行攔擋確保施工人員安全及硬性構(gòu)造物的穩(wěn)定；

3）在滑坡體的前緣修建樁板墻防護系統(tǒng)，即橫向布置抗滑樁 25根并以樁板墻進行連接，另設(shè)置防沖肋檻與抗滑樁剛性連接，以此系統(tǒng)對滑坡體進行攔擋固定；

4）在抗滑樁下緣修建樁林壩一座，壩體前設(shè)置防沖擋墻，壩體以6根平行布置的雙排抗滑樁作為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)上鋪設(shè)承臺，臺上壩體墻身澆筑大體積混凝土。樁林壩的修建是為了防止溝道內(nèi)松散物啟動和穩(wěn)固滑坡體；

5）在打水溝溝口下外緣修建排導(dǎo)槽一條以便山體中的流水排出。

3 主體結(jié)構(gòu)---人工挖孔樁的施工組織方式及主要技術(shù)措施

3.1 施工組織方式

圖1 打水溝泥石流治理工程平面布置圖

我煤田局一四一隊在四川、云南、山東、吉林等地區(qū)完成了不少的地質(zhì)災(zāi)害的施工工程，大部分都是人工挖孔樁。而寶興縣打水溝泥石流治理工程的主要重點、難點也在抗滑樁的施工上。抗滑樁往往都是采用單根樁為單位來分包工程的一種施工思路。一般來說，大約4-5人負(fù)責(zé)開挖其中的一根樁，主要的施工環(huán)節(jié)有樁孔開挖、護壁制作、支模拆模等；等達到了設(shè)計要求的高度以后，就轉(zhuǎn)由樁芯混凝土澆筑組施工。對于這樣的施工方式而言，其最大的好處就在于使施工各環(huán)節(jié)之間不會發(fā)生沖突，同時也保證每根樁在成孔施工過程中的所有工序都可以順利地開展，最大化地利用了所有可以利用的施工時間。但是，它也有自己的不足之處，如在考慮利潤最大化的前提下，往往會出現(xiàn)挖孔人力不足，效率低下，同時過分提高了工人的勞動強度，使從業(yè)人員長期處于疲勞作業(yè)狀態(tài)，這極大地增加了發(fā)生事故的概率。按照我們的計算，如果是使用了這樣的施工思路，在施工中可能會出現(xiàn)二種不好的結(jié)果：其一是無法在規(guī)定的時間內(nèi)完成施工任務(wù)，其二是為了趕工期，很有可能會出現(xiàn)一些安全事故。

考慮到這一系列因素，項目部做出了決定，不再使用這樣的施工思路，而是使用了更加優(yōu)化的方法，其主要思路是增加作業(yè)人員，建立專業(yè)的開挖隊伍、鋼筋支模隊伍和混凝土澆筑隊伍。開挖隊伍主要是完成樁孔開挖，挖到了 1個循環(huán)進尺后，交給鋼筋支模隊伍施工。鋼筋支模隊伍完成了需要完成的工序以后，交給混凝土澆筑隊伍施工。以此為周期，不斷循環(huán)施工，在調(diào)整了挖孔樁施工組織形式以后，工人有足夠的休息時間，減少了打疲勞戰(zhàn)的現(xiàn)象，還提升了工作效率，加速了施工進度，不僅使施工更加安全，也為保證質(zhì)量的前提下，完成施工的所有任務(wù)，獲得了良好的條件。

3.2 主要技術(shù)措施

3.2.1 防排水

在成孔施工中，抗滑樁施工中最為關(guān)鍵的一個步驟就是防排水。滲水涌水是其中的主要施工問題所在?？够瑯吨苓叺貙拥牡叵滤惠^高，所以會給樁孔護壁帶來較大的壓力。尤其是在樁孔較深時，挖得越深，其周圍土體就會有越大的壓力。所以，在此種情形下，如果我們不處理周圍土體中的地下水，就會由于抗滑樁孔暴露的時間的積累，護壁就會存在越來越大的產(chǎn)生鼓脹變形的概率，而且還有可能會破壞已成型的護壁，極大地威脅施工人員的安全，或者是導(dǎo)致樁孔報廢。

要做好防排水工作，最為關(guān)鍵的主要是要做好以下幾點：其一是要早早準(zhǔn)備好，提前預(yù)測發(fā)生的事件;二是在施工中如果有滲水和大量涌水時，馬上就要處理，不要等上一段時間。樁孔開挖中，滲水不多時，往往是使用集中排水的思路來減小滲水的影響。護壁澆筑好后，就可以把滲水堵住。樁孔開挖中，工作面往往有一些涌水，但量不會太大，此時我們應(yīng)該按如下流程操作：先找到水源所在地方，并在其周圍開一封閉的集水坑，然后一邊開挖一邊將水排出;并減小開挖循環(huán)進尺。

除此之外，在澆筑護壁時，還要在水源處先埋 1根排水管，管口要呈一定的傾斜角度，以方便在下一次循環(huán)施工時，水可以排出。在這一系列流程中，有一點值得一說的，那就是樁孔施工中，工作面沒有太多的涌水時，如不及時排出，而是把它強行放在護壁后面，就會因為挖掘過深，護壁旁的水頭也跟著慢慢上升，導(dǎo)致其旁邊的水壓力增大，甚至?xí)霈F(xiàn)護壁變形或者是倒塌的情況。如果出現(xiàn)了這樣的情況，就會很難應(yīng)對。比如本項目的前10多號樁，尤其是11號樁在開挖時，因為樁孔沒有太多的涌水量，現(xiàn)場施工人員不會認(rèn)為施工會出問題。而到了后面，在該樁深度增加的情況下，開挖時間也就增多了。

考慮到存在涌水完全地堵在護壁后，所以在時間推移的情況下，水壓力慢慢增大，并最終造成護壁產(chǎn)生了較大的變形，此時就必須要增加鋼支撐來對其支護。盡管增加了鋼支撐以后，護壁穩(wěn)定了，但是施工費用更高了，浪費也增大了。在樁孔挖掘施工時，若工作面的涌水量較大，在施工中就會有很大的難度。比如樁林壩體的方樁1#處，工作面有大面積的涌水，從而使施工必須停下來。經(jīng)過后來施工隊的深入研究，決定使用井點降水法進行處理，也就是在樁周邊打U形井點孔，從而使水位下降。但就算這樣，樁孔開挖中還會出現(xiàn)該現(xiàn)象。所以，我們又考慮了要降低開挖循環(huán)進尺，加大護壁厚度（從20cm加到50cm），提高護壁鋼筋密度和混凝土強度等級，延長混凝土拆模時間等;同時在進行下一個循環(huán)施工時，對循環(huán)護壁進行預(yù)先支撐，使得開挖支護工作得以開展，施工質(zhì)量和安全都有了保證。

3.2.2 軟弱層處理

在打水溝治理工程的軟弱層處理中，差不多要與所有樁關(guān)聯(lián)，主要原因可能就在于該區(qū)域地層中有豐富的地下水。前16號樁開挖到地下4m，就會產(chǎn)生軟弱層；17-25號屬于排樁布置，以“一”字型橫跨泥石流堆積體樁，所以其下層水量豐富，從而導(dǎo)致粉質(zhì)砂土受到水的液化;二者都是軟弱層的表現(xiàn)形式，它們以有較強的流塑性、含水多為主要特點。而就軟弱層來說，我們會在前面使用了防排水的策略的情況下，再進一步降低循環(huán)進尺，并加大護壁鋼筋直徑、密度等相關(guān)參數(shù)。

我們先要提高混凝土強度等級，提高鋼筋直徑與護壁承載能力。護壁混凝土強度等級將從以前的C20上升到C30，以提升其強度;而且還要在混凝土中摻加早強劑和減水劑，以減少初凝時間，提高早期強度。

3.2.3 護壁支撐

在深孔人工挖孔樁施工中，該方法是一種用得比較多的安全技術(shù)策略，如果我們要想減少施工成本，就要更多地使用木頭支撐。然而，有一點值得指出的，那就是該工程的抗滑樁附近的土質(zhì)比較疏松。所以在施工時，護壁可能會出現(xiàn)一定的變形，這一施工思路在本工程中不適用。因此，若樁的質(zhì)量較好，我們就可以考慮使用木支撐；而像本工程樁林壩處復(fù)雜的地質(zhì)條件下的圓型樁，我們必須要采用鋼結(jié)構(gòu)支撐，同時還要使用25mm左右的鋼筋錨桿加以固定。從而起到穩(wěn)定保護壁和節(jié)省施工成本的雙重功效。

4 施工效果

打水溝泥石流治理工程施工中，經(jīng)過使用我們上面所說的這些措施，不僅保證了施工質(zhì)量，減少了地質(zhì)災(zāi)害，而且還取得了良好的經(jīng)濟和社會效益，在我煤田局一四一隊施工公司專業(yè)的施工隊伍管理、經(jīng)營下，工程得以保質(zhì)保量地按期完成，得到了當(dāng)?shù)攸h委和相關(guān)部門的表揚。

[1] 任粉娥．山體滑坡治理施工方案分析[J]．公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)．2011(07)

[2] 耿強，曹集士，巫錫勇．滑坡整治工程后評價分析[J]．鐵道工程學(xué)報．2011(05)

[3] 鄭東健，顧沖時，吳中如．邊坡變形的多因素時變預(yù)測模型[J]．巖石力學(xué)與工程學(xué)報．2005(17)

[4] 蔣中明，徐衛(wèi)亞．格構(gòu)形復(fù)合抗滑鋼板樁的阻滑機理研究[J]．巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2003(08)

[5] 羅麗娟，趙法鎖．滑坡防治工程措施研究現(xiàn)狀與應(yīng)用綜述[J]．自然災(zāi)害學(xué)報. 2009(04)

[6] 李莉，倪丁凡．九寨溝泥石流治理分析[J]．科技資訊．2011(17)

[7] 王斐．淺論滑坡主要病害的防治及其主要應(yīng)對措施[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2011(28)