對(duì)改進(jìn)石榴樹包仰斜排水孔施工工藝的探討

張煉紅，莫永清，焦向陽

（湖北省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，湖北荊州434020）

對(duì)改進(jìn)石榴樹包仰斜排水孔施工工藝的探討

張煉紅*，莫永清，焦向陽

（湖北省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，湖北荊州434020）

在巴東石榴樹包滑坡應(yīng)急治理工程仰斜排水試驗(yàn)孔的施工中，針對(duì)工期較緊、地層松散破碎、坡體不穩(wěn)定等特點(diǎn)，采取有效的技術(shù)措施和手段，取得了很好的效果。

滑坡應(yīng)急治理；仰斜排水孔；偏心跟管鉆進(jìn)

1 石榴樹包滑坡簡(jiǎn)述

石榴樹包滑坡位于湖北省巴東縣城東1.5km的長(zhǎng)江北岸，為一特大型滑坡，下距三峽大壩66km。石榴樹包滑坡平面形態(tài)似舌形，后緣高程340～350m，前緣剪出口高程56～60m，滑體縱長(zhǎng)550m，橫寬350～470m，面積約25×104m2，平均厚度47.2m，體積1180× 104m3?；挛镔|(zhì)除少量第四系崩坡積碎塊石外，主要為散裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)巖體，原巖為三疊系巴東組的紅色泥巖、粉砂巖等。三峽庫區(qū)蓄水前，該項(xiàng)目開展了治理工作，并進(jìn)行了預(yù)警監(jiān)測(cè)；庫區(qū)蓄水后，滑體前緣被江水浸沒，滑坡受回水、降雨、庫岸再造等多方面影響，應(yīng)力重新分布調(diào)整，其穩(wěn)定性有所降低。

2 工程概況

2.1 設(shè)計(jì)工作量

石榴樹包滑坡應(yīng)急治理前期工程主要施工內(nèi)容為仰斜排水試驗(yàn)孔，共布設(shè)60個(gè)，深度為20～25m，總長(zhǎng)度為1370m。通過排水試驗(yàn)孔，以了解滑坡體含水狀況及分布特征，以利適當(dāng)布置排水孔，盡量將滑坡體內(nèi)的地下水引入原排水系統(tǒng)，排出滑坡體外，一定程度上降低地下水水作用力對(duì)滑坡體穩(wěn)定性的影響。

2.2 仰斜排水孔施工技術(shù)要求

（1）孔深誤差±50mm、仰斜度5°～10°；

（2）過濾器孔隙度不小于22%；

（3）孔口M7.5砂漿固結(jié)，固結(jié)長(zhǎng)度300～500mm。

2.3 工程難點(diǎn)

該工程主要施工難點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

（1）業(yè)主要求的工期較緊；

（2）地質(zhì)情況較復(fù)雜，地層破碎松散；

（3）滑坡體仍處于變形沉陷的狀態(tài)。

3 工程施工情況

3.1 施工對(duì)策

（1）施工設(shè)備、機(jī)具配備。根據(jù)該工程特點(diǎn)，施工設(shè)備采用英格索蘭VHP750空壓機(jī)1臺(tái)，無錫產(chǎn)雙帆MD-60鉆機(jī)2臺(tái)，50kW柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組1套，起拔套管用千斤頂1套，跟管機(jī)具2套（其中?150mm偏心錘頭30個(gè)、?146mm套管200m、?89mm鉆桿100m）。

（2）施工工藝的選擇。根據(jù)仰斜排水試驗(yàn)孔設(shè)計(jì)技術(shù)要求和施工區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)，我們采用了風(fēng)動(dòng)潛孔錘全孔偏心跟管鉆進(jìn)工藝。該鉆進(jìn)工藝適合各類易坍塌、垮孔、漏風(fēng)等復(fù)雜地層；在鉆進(jìn)過程中因有套管護(hù)壁，鉆屑能很好地隨風(fēng)排出管外，可有效地解決因漏風(fēng)導(dǎo)致鉆屑堵塞含水地層孔隙問題，保證了仰斜排水試驗(yàn)孔施工質(zhì)量；更重要的是該工藝因采用空氣鉆進(jìn)，舍棄了傳統(tǒng)工藝的以水做循環(huán)介質(zhì)的施工方法，從而也杜絕了施工中生產(chǎn)用水對(duì)滑坡的危害。

（3）施工工藝流程見圖1。

3.2 施工過程

（1）孔位測(cè)量放點(diǎn)。按照業(yè)主和設(shè)計(jì)圖提供的控制點(diǎn)，采用全站儀測(cè)量，用記號(hào)筆在施工孔位標(biāo)記。

（2）鉆機(jī)安裝驗(yàn)收。鉆機(jī)搬遷到位，機(jī)臺(tái)技術(shù)人員進(jìn)行安裝并調(diào)試，鉆機(jī)桅桿仰角在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)（仰斜5°～10°），復(fù)測(cè)無誤后進(jìn)行施工。

（3）鉆進(jìn)、跟管。因地層復(fù)雜，鉆進(jìn)中易發(fā)生坍塌，故施工時(shí)全孔采用風(fēng)動(dòng)潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)，單根套管長(zhǎng)度控制在1.5m以內(nèi)，并配備了一定數(shù)量的不同長(zhǎng)度的短套管，調(diào)節(jié)靈活，方便了施工?？諌簷C(jī)參數(shù)控制為：風(fēng)量21m3/min；風(fēng)壓1.05MPa。

（4）清孔。采用全風(fēng)量清孔，因鉆孔深度較淺，全風(fēng)量清孔后通過校正孔深，所成鉆孔底部均無沉渣現(xiàn)象。

（5）提鉆、拔套管。提鉆采用反轉(zhuǎn)一定角度，收回偏心鉆頭，提出鉆具。在鋼質(zhì)套管內(nèi)下入濾管到位后，采用液壓頂管法拔出鋼質(zhì)套管。

（6）濾管制作。為保證過濾器孔隙率及過濾器加工質(zhì)量，我們通過計(jì)算，確定過濾器進(jìn)水孔直徑不小于10mm，進(jìn)水孔間距5～10mm，從而確保了過濾器孔隙度不小于22%，在加工中，采用60目尼龍網(wǎng)纏裹并用扎絲固緊，扎絲間距300mm，濾管采用?110mm濾管聚氯乙烯（PPR），絲扣連接。

（7）孔口固結(jié)。過濾器安裝完畢，對(duì)固結(jié)段下部200mm孔段，用黃泥將孔口過濾器管壁周圍縫隙搗實(shí)，固結(jié)段使用PO42.5普通硅酸鹽水泥，按照配合比拌合M7.5砂漿水泥砂漿，對(duì)孔口進(jìn)行固結(jié)，固結(jié)長(zhǎng)度300～500mm。

圖1 施工工藝流程圖

3.3 關(guān)鍵工序控制

（1）根據(jù)該區(qū)域土體施工特點(diǎn)，為防止發(fā)生因坡體變形導(dǎo)致卡鉆、埋鉆等事故，我們采取了加快成孔速度、減少機(jī)具在孔內(nèi)停留時(shí)間等措施，以減少事故發(fā)生。

（2）因滑坡體仍處于變形沉陷的狀態(tài)，為確保已安裝完畢的聚氯乙烯管完整度，能夠承受滑坡坡體變形產(chǎn)生的水平拉力，濾管每節(jié)采用絲扣連接，并在絲扣連接處采用螺釘加固增加連接強(qiáng)度。

（3）施工中對(duì)關(guān)鍵部位（孔深、仰斜度、濾管安裝）的質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)管理，經(jīng)常檢查，嚴(yán)格驗(yàn)收。

（4）加強(qiáng)施工區(qū)內(nèi)的變形監(jiān)測(cè)工作，在滑坡區(qū)設(shè)立了12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，所有點(diǎn)位均在施工前讀取初始讀數(shù)，建立統(tǒng)一的變形觀測(cè)方法，由專人每天對(duì)各個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，將各類數(shù)據(jù)分類繪制曲線圖，及時(shí)分析其安全穩(wěn)定性。

4 仰斜排水孔排水情況分析

已施工完成的60個(gè)試驗(yàn)排水孔，20個(gè)排水孔有水排出。其中，流水孔有12個(gè)，滲水孔有8個(gè)。經(jīng)對(duì)2個(gè)多月的排水量觀測(cè)記錄統(tǒng)計(jì)，排水孔排水總量最大為68.17m3/晝夜，最小為5.904m3/晝夜。

（1）排水孔出水情況受施工部位上部坡面地形地貌影響較大。排水孔排水水源系降雨入滲補(bǔ)給，上部坡面平緩及凹槽地帶是降水入滲補(bǔ)給的良好通道，易形成坡面滯水，該地段的排水孔情況較好。

（2）排水孔出水量受降雨影響較大，其中YK-11、YK-19排水孔施工期間沒有滲水現(xiàn)象，雨后開始滲水。

（3）排水孔排水量及過水能力隨坡體內(nèi)土石比變化而相應(yīng)變化。坡體內(nèi)土質(zhì)含量高的區(qū)域過水性較差，坡體內(nèi)塊石含量高的區(qū)域過水性較好，因而形成過水通道并且有一定的儲(chǔ)水能力。但該滑體受微地貌形態(tài)及土體結(jié)構(gòu)特征等因素影響含水性強(qiáng)弱不均，部分排水孔無水，還出現(xiàn)部分排水孔隨排水時(shí)間延長(zhǎng)，排、滲水量逐步減小，甚至干孔現(xiàn)象。

（4）滑坡體在變形移動(dòng)時(shí)，容易堵塞破壞原土體已形成集水點(diǎn)和過水通道，并在一定程度上破壞排水管，因此將會(huì)影響排水孔出水量和排水孔使用壽命。

5 仰斜排水試驗(yàn)孔施工結(jié)論

本次工程60個(gè)仰斜排水孔，按照設(shè)計(jì)技術(shù)要求及業(yè)主要求施工，40d內(nèi)完成，工期達(dá)到業(yè)主要求，施工質(zhì)量?jī)?yōu)良，滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求。

6 下步施工建議

石榴樹包滑坡體積大，滑坡體內(nèi)地下水徑流受微地貌影響變化大。雨季地表匯、積水面積大，給地表水下滲提供了便利條件。滑坡體后緣巴秭公路上雨季形成的大量水流，沿鄉(xiāng)級(jí)公路大量流入并直接沖刷滑坡體，對(duì)滑坡體的穩(wěn)定影響較大。雖然已完成60個(gè)仰斜排水試驗(yàn)孔，日最大排水量可達(dá)68m3，但與滑坡體外界地下水補(bǔ)給量比較，排水量偏小，在滑坡體不能形成完整的截水面，雨季降雨量大時(shí)大量積水任能進(jìn)入坡體滲入滑帶，嚴(yán)重影響滑坡體穩(wěn)定。

因此，目前根據(jù)石榴樹包滑坡體的特定條件和周邊環(huán)境影響等因素，要達(dá)到減緩因地表水下滲、雨季滑坡體變形過大的目的，可進(jìn)一步完善地表、地下排水系統(tǒng)，在滑坡體內(nèi)形成良好的立體排水設(shè)施，最大程度上降低地下水對(duì)滑坡體的影響。

[1] 彭振斌.錨固工程設(shè)計(jì)計(jì)算與施工[M].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2001.

[2]張向東，張樹光，劉松.錨桿支護(hù)配套技術(shù)設(shè)計(jì)與施工[M].中國(guó)計(jì)劃出版社，2003.

P642.22

B

1004-5716（2015）09-0005-03

2014-09-29

張煉紅（1969-），男（漢族），湖北荊州人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)災(zāi)害治理、礦山地質(zhì)環(huán)境治理施工技術(shù)及施工安全管理工作。