鋼花管樁處理公路高邊坡路基滑坡淺析

韓燕輝

(安徽省六安市公路管理局，安徽 六安　237005)

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鋼花管樁處理公路高邊坡路基滑坡淺析

韓燕輝

(安徽省六安市公路管理局，安徽 六安237005)

摘要：文章通過對漳黃公路(川主寺至黃龍段)道路改建工程某滑坡的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及滑坡特征的分析,總結了該滑坡的形成機制及成因,并提出了采用鋼花管樁方案治理的措施，對今后高路基滑坡整治提供參考。

關鍵詞：路基滑坡；鋼花管樁；注漿

漳黃公路(川主寺至黃龍段)道路改建工程為5.12汶川大地震后，安徽省對口支援松潘縣交通援建項目。工程于2009年4月開工建設，計劃2010年9月底完工。該工程21 km+070 m～21 km+170 m段為半填半挖路基，左側邊坡設計開挖高度為2～13 m，坡率為1∶0.75，原設計左側邊坡為路塹矮墻+邊坡厚層基材防護；右側邊坡最大坡高達26 m，設計1∶1.5放坡+邊坡綠化。該地段邊坡以碎石土為主，棱角狀，5 cm以上含量大于50%，較為松散；2010年5月路基開挖至設計高后，受松潘地區(qū)連續(xù)長時間降水影響，公路填方邊坡產(chǎn)生變形，其后緣產(chǎn)生扇形裂隙，沿路基內(nèi)側已施工路塹墻下錯，外側填方邊坡發(fā)生多處縱向裂縫并下錯2.5 m形成臺階，路基及邊坡已產(chǎn)生滑移。為防止路基進一步滑動，保證道路通行和施工質(zhì)量，決定對該路段滑坡進行加固處理。

1工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)特征

據(jù)地質(zhì)勘查資料顯示 21 km+060 m～21 km+130 m段路基下0～5.6 m為人工填土(含塊石)下伏黑色軟可塑狀淤泥質(zhì)粉土；5.6～9.5 m為碎石土，碎石含量大于80%，成分為白云巖；9.5～15.9 m為強風化白云巖，局部強風化巖石呈沙粒夾塊狀。

該段路基表層為人工填土，結構松散，透水性強，易于降水入滲，下伏黑色軟可塑狀淤泥質(zhì)粉土，透水性差，阻礙地下水運動[1-2]。

2滑坡形成原因

該段邊坡為填方邊坡，邊坡較陡，規(guī)模較大，最大坡高26 m，坡腳最寬70 m。因為填方順坡堆放，土體結構松散，透水性強，雨水入滲后加大了巖土體的含水量，填方體下的淤泥質(zhì)粉土為軟弱界面，透水性弱，降水的滲入，使其抗剪強度降低，抗滑力減小，使其上的填方產(chǎn)生滑移，淤泥質(zhì)粉土厚度小，下面的碎石土結構松散，填方體的滑動，擠壓并牽引其沿強風化白云巖頂面產(chǎn)生滑動[3-5]。

3滑坡處理方案

3.1應急處理方案

由于從滑坡發(fā)生到治理，需經(jīng)歷地質(zhì)勘查、方案設計、論證、組織施工等過程，存在一定的時間間隔，為防止滑坡的加劇造成更大的危害，因此滑坡發(fā)生后應立即采取應急措施為后續(xù)處理爭取時間。

(1) 立即做好臨時排水系統(tǒng)及部分永久排水系統(tǒng)，如上緣截水溝和周圍排水溝，防止地面水進入滑坡體，以減緩滑坡的發(fā)展，為下一步滑坡治理創(chuàng)造有利條件。

(2) 根據(jù)現(xiàn)場地形地貌，在滑坡后緣適當位置挖除一定方量的滑體進行減載，以減小滑體的下滑力?；聹p重后對坡面進行修整做好排水及防滲。

(3) 對滑坡體裂縫回填壓實，整理反坡坡面，使坡面自然排水順暢。裂縫處開挖30 cm寬、50 cm深溝槽，用水泥改善土(有條件時使用黏土或石灰三合土)回填夯實，并對底部裂縫用棍棒將黏土搗實。

(4) 滑坡體松散坡面在修整壓實后，為防止雨雪天氣降水下滲，對滑坡中上部坡面采用塑料布覆蓋，后方蓋到后緣裂縫以上3 m處自然坡面，并挖溝將塑料布端頭壓住，坡面上塑料布搭接不少于30 cm寬，為防止刮風吹跑塑料布，面上要隔一定距離用石塊壓住[6-8]。

3.2滑坡鋼花管樁處理

經(jīng)設計(地質(zhì)勘查)、業(yè)主、施工、監(jiān)理等參建單位現(xiàn)場調(diào)查分析，并充分考慮施工質(zhì)量和安全因素，結合現(xiàn)有施工條件及工期要求，本處滑坡采用分臺階開挖卸載+修整坡面+鋼花管樁嵌巖加固支擋綜合處置方案。

3.2.1鋼花管樁制作和施工

本路段為川主寺到黃龍景區(qū)的必經(jīng)之路，交通不能中斷，因此分幅進行處理，路基左半幅預留4～6 m保證通行，對路基右側先開挖2 m高平臺進行卸載，然后對平臺及路基邊坡上的裂縫用水泥漿灌縫加固。平臺經(jīng)整平碾壓密實后，在平臺上打設鋼花管樁，鋼管樁采用長方形布置(圖1)，順路線方向間距2 m，垂直路線方向間距1.5 m。鋼管樁的樁徑8.9 cm，壁厚5 mm，長度不等為16～24 m。樁身上鉆花孔，孔徑5～6 mm，間距6～8 cm。鋼花管樁在成孔過程中，采用潛孔鉆跟管鉆進的形式，以確保成孔質(zhì)量及防止塌孔。 由于地層巖性的差異性，鋼花管樁大面積施工前應先做3～5根試樁，通過試樁來調(diào)整鉆孔的設備組合和合適的施工工藝。

3.2.2鋼花管樁注漿

潛孔鉆成孔后應及時注漿，成孔孔徑不得小于設計值，成孔的深度以進入中風化白云巖不小于5 m來作為控制標準。成孔完畢后應及時高壓注入1∶1水泥砂漿。水泥采用42.5級，砂子采用石英質(zhì)中砂，水灰比0.38～0.45，砂漿體強度不低于30 MPa。應采用從孔口到孔頂?shù)姆礉{式注漿，注漿壓力不小于1.5 MPa。砂漿配合比、注漿壓力等技術參數(shù)施工方法應通過試樁來驗證確定。制備好的漿液不得離析，最好現(xiàn)拌現(xiàn)用，不得停置過長，漿液拌合應均勻，壓漿階段不容許出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象，輸漿管不能發(fā)生堵塞現(xiàn)象，供應應連續(xù)。通過注漿的擴散對鋼花管樁周邊土體進行加固，與鋼管樁形成整體，從而得到滑坡治理的目的[9-10]。

3.2.3鋼筋混凝土平臺

在路基開挖平臺上所有鋼花管樁樁體強度達到90%以后，為加強整體性，在樁頂現(xiàn)澆30 cm厚鋼筋混凝土板，樁頂應嵌入板內(nèi)不小于5 cm，將鋼花管樁連成整體。待混凝土板養(yǎng)護到期，再自下而上重新分層碾壓回填路基土，完成半幅路基滑坡處理。右幅處理完畢可臨時通車后，再將左半幅路面破除，并向下開挖至右側臺階同樣高程，形成一個施工平臺，在該施工平臺上再打設兩排鋼花管樁，鋼管樁采用正方形布置，樁間距2.0 m，樁體強度達到90%以后，在樁頂現(xiàn)澆30 cm×35 cm的縱橫向連系梁，與右側路基混凝土板通過板內(nèi)預埋鋼筋焊接成整體。再分層碾壓、回填路基土，進行面層的施工。

3.2.4鋼花管樁質(zhì)量檢驗

樁體施工完成后應進行樁體質(zhì)量檢驗，檢驗可采用開挖樁頭檢查成樁質(zhì)量及有效擴散半徑，若有效半徑偏小為達到設計要求時應反饋設計方，以便及時修改樁間距；也可采用輕型動力觸探、室內(nèi)無側限抗壓強度等對樁身強度進行檢測。

4路基沉降和穩(wěn)定性觀測

滑坡治理是一項地下工程，應采取動態(tài)設計、信息化施工，建立信息反饋制度。在鋼花管樁施工期及運營期的一段時間內(nèi)在滑坡體上布設至少3個監(jiān)測斷面，每個監(jiān)測斷面上不少于4個監(jiān)測點，分別位于滑坡后緣、右側路肩、滑體中部及滑坡坡腳處。觀測頻率視不同時期而定，施工期每天觀測1次，雨季應加強觀測，半天一次。營運期2年內(nèi)可半個月觀測一次。本段路基滑坡處理后，路基穩(wěn)定性得到增強，道路運行良好，達到了預期治理目的。

5結束語

滑坡路段的處理應因地制宜,分析具體的情況結合地形與土質(zhì)合理選擇處置技術，本文所述抗滑鋼花管樁施工方便，便于加快施工進度。同時與挖孔抗滑樁相比由于在路基表面上施工，安全系數(shù)較高。由于滑坡體的存在，施工過程中應強化監(jiān)測，施工完成后仍需對邊坡的形變情況進行監(jiān)測，如果在某個方向出現(xiàn)異常應及時進行處理，保證邊坡的長期穩(wěn)定。

〔參考文獻〕

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收稿日期：2015-12-29；修改日期：2016-03-14

作者簡介：韓燕輝(1973-)，男，安徽六安人，安徽省六安市公路管理局高級工程師．

中圖分類號：U416.14

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5781(2016)02-0233-03