雙排抗滑圓樁在某高速公路滑坡治理中的應(yīng)用

張秀寶

(福建省海峽交通勘察研究院有限責(zé)任公司，福建 福州 350001)

雙排抗滑圓樁在某高速公路滑坡治理中的應(yīng)用

張秀寶

(福建省海峽交通勘察研究院有限責(zé)任公司，福建 福州 350001)

結(jié)合某高速公路工程實際，分析了滑坡的成因和滑坡治理方案，闡述了抗滑圓樁的施工工藝流程和安全質(zhì)量控制要點，為今后公路工程建設(shè)類似邊坡治理中抗滑樁的實際運(yùn)用提供一定的借鑒參考。

滑坡治理；雙排抗滑樁；施工

1 工程概況

福建省某高速公路K32+850～K33+060段左側(cè)邊坡原設(shè)計為二級,2014年5～6月,受連續(xù)強(qiáng)降雨影響,該段邊坡樁號K32+850～K32+940出現(xiàn)部分溜塌;K32+970～K33+050段邊坡失穩(wěn)滑塌，并產(chǎn)生錯臺裂縫，錯臺高度(5×24×60)m3，表層土松散，夾碎石及滾石，坡體前緣在下施工便道處有地下滲水出露。受2014年8～9月數(shù)次連續(xù)降雨的影響，滑坡變形加劇。

該地區(qū)為侵蝕剝蝕丘陵地貌、山間凹地區(qū)，溝谷多呈“U”形，標(biāo)高為145～280 m，丘陵與河谷相對高差100～130 m，谷坡坡度20°～25°，植被發(fā)育。邊坡地形上部有弧形坡壁，中部有一平臺，上部陡，中下部相對較陡。崩塌體后緣及左側(cè)為一渾圓山丘，坡度10°～25°，山丘后緣高程為230～250 m,坡度25°～30°，前緣高程為142～145 m，高差約100 m。天然狀態(tài)斜坡尚穩(wěn)定。崩塌體前緣土質(zhì)疏松，受強(qiáng)降雨影響及工程施工，坡體前緣開挖部分產(chǎn)生滑坡，及前緣部分受溝流洪水沖刷坡腳滑塌現(xiàn)象。

2 滑坡成因分析

2.1 地質(zhì)原因

場區(qū)內(nèi)的地質(zhì)條件比較差，坡體風(fēng)化深度很大，主要為全風(fēng)化砂土狀強(qiáng)風(fēng)化石英片巖，孔隙大，滲透性較好，降雨時地表水快速滲入坡體。由于后山高陡，匯水面積很大，坡體地下水很豐富，地下水位比較高，根據(jù)勘察報告，不良坡(崩)積體地貌較明顯，上部有弧狀坡壁，中部有一平臺，上部陡，中下部相對較陡，上覆坡體結(jié)構(gòu)松散，為易滑坡地層，本邊坡上部粘性土易滲水，下部全風(fēng)化巖等結(jié)構(gòu)相對致密，為相對隔水層，從而易形成滑動帶，使其具備了滑塌的條件。

2.2 降雨影響

坡體所在地屬內(nèi)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，受季風(fēng)影響，溫和潮濕、雨量充沛，年平均降雨量1 556～1 780 mm。降雨主要集中于3～9月份，占全年降雨量的80%以上，其中又以5～8月降雨量最多。坡體開挖后，受2014年8～9月數(shù)次連續(xù)降雨的影響，坡體地下水位進(jìn)一步升高，使得坡體變形加劇，并逐漸往坡體后緣發(fā)展。

2.3 人類工程活動的影響

邊坡的開挖，使坡腳地帶形成了高陡的臨空面，破壞了邊坡土體的原有平衡狀態(tài)，降低了坡體的抗滑能力，同時提供邊坡變形空間，導(dǎo)致坡頂開裂、下錯、邊坡失穩(wěn)。

3 滑坡治理方案

通過現(xiàn)場病害踏勘情況、地質(zhì)補(bǔ)充勘察成果對病害體進(jìn)行具體分析，將該段邊坡分為三個區(qū)域分段治理。A區(qū)：K32+850～K32+940，該段為線外塌方區(qū)域；B區(qū)：K32+940～K32+980，該段為路基施工未開挖區(qū)域；C區(qū)：K32+980～K33+060，該段為路基施工開挖區(qū)域且出現(xiàn)滑坡區(qū)域，為主要治理區(qū)域。

(1)A區(qū)：采用預(yù)應(yīng)力錨索框架加固，部分段落采用C15片石混凝土擋墻(4 m)支擋。

(2)B區(qū)：結(jié)合現(xiàn)場情況并根據(jù)實測斷面，該區(qū)邊坡屬于未開挖段落且坡腳有主線路基反壓，經(jīng)方案比選，采用預(yù)應(yīng)力錨索框架加固。

(3)C區(qū)：根據(jù)地質(zhì)勘察報告，該段滑坡泥質(zhì)碎石層厚度達(dá)15 m且地下水豐富，錨索施工難度較大且錨固力較難保證，經(jīng)方案比選，采用雙排抗滑圓樁+C15片石混凝土擋墻(6 m)加固方案。

①雙排抗滑圓樁，樁間距6 m，排距5.5 m。其中，內(nèi)樁(靠山側(cè))樁長34 m，上部4 m為方樁，截面尺寸2.2 m×2.2 m，預(yù)留錨索孔；下部30 m為直徑2.2 m的圓樁。外樁樁長30 m，為直徑2.2 m的圓樁。內(nèi)樁與外樁采用截面尺寸為2 m×2 m的頂梁連接，形成“h”型樁。內(nèi)樁及外樁均為沖(鉆)孔灌注樁。上部4 m方樁間設(shè)C30鋼筋混凝土板。

②樁前設(shè)置C15片石混凝土擋墻(6 m)。

③K32+980～K33+060坡腳采用壓實度不小于85%的填土進(jìn)行反壓。

④裂縫外設(shè)一道截水溝。

⑤第一階坡面設(shè)置排水平孔，孔深15～20 m，間距5～6 m，必要時可根據(jù)出水情況加密或加長。

4 抗滑圓樁施工工藝流程

本工程抗滑樁采用機(jī)械鉆孔施工，抗滑樁施工參照橋梁樁基施工技術(shù)，所采用的施工工序為：施工準(zhǔn)備→測放樁位→樁位場地整平→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→粘土造漿→鉆進(jìn)成孔→清孔→驗孔→鋼筋籠制作吊裝導(dǎo)管等設(shè)備安裝→二次清孔→樁體混凝土灌注→拆除導(dǎo)管→鉆機(jī)移位。

樁頂連系梁的施工工序為：測量放線→綁扎鋼筋→支模→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)。

抗滑樁施工完成經(jīng)樁檢合格之后就可以進(jìn)行樁頂連系梁和上部方樁的施工。樁頂連系梁把各個抗滑樁連結(jié)為一個整體，提高了抗滑樁的整體剛度和強(qiáng)度。

5 安全質(zhì)量控制要點

(1)因滑坡病害受地下水影響較大，故原則上要求在雨季之前施工完畢，以確保邊坡穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。若在雨季施工，必須結(jié)合現(xiàn)場情況，做好安全預(yù)案，并加強(qiáng)坡體變形監(jiān)測和工地安全巡視工作，確保施工安全，避免在施工期發(fā)生安全事故。若變形比較大，可以考慮暫停施工，并加強(qiáng)坡腳反壓力度。

(2)為防止施工過程中滑坡體滑動，可采取原土回填反壓以平衡滑體，待防護(hù)系統(tǒng)完工后再將其挖除。

(3)鉆孔施工完成后盡快安裝鋼筋籠，下放鋼筋籠時，要緩慢均勻，根據(jù)下籠深度，隨時調(diào)整鋼筋籠入孔的垂直防止塌孔或者雜物堵孔，鋼筋籠應(yīng)該嚴(yán)格按照圖紙和相關(guān)規(guī)范要求制作。

(4)鉆孔完成后應(yīng)進(jìn)行清孔，確保沉渣厚度符合規(guī)范要求，鋼筋籠安裝后，應(yīng)對其標(biāo)高、垂直度、軸線、保護(hù)層厚度進(jìn)行控制，澆灌前，應(yīng)安裝好鋼導(dǎo)管，樁孔底至導(dǎo)管底端間距，一般為0.4 m，導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴(yán)禁用壓氣試壓。嚴(yán)格控制混凝土的坍落度、水灰比、將坍落度控制在設(shè)計配合比的范圍之內(nèi)?；炷翝仓?yīng)緊湊、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停頓，以確保樁身完整及良好的密實性。

6 治理效果

抗滑樁工程在2015年3月份完成，治理完成后的滑坡，經(jīng)歷過閩北地區(qū)雨季的沖刷，滑坡體內(nèi)未出現(xiàn)新的變形裂縫，已嵌補(bǔ)好的原裂縫沒有再開裂，根據(jù)邊坡動態(tài)變形監(jiān)測結(jié)果結(jié)合地表宏觀變形巡查情況，綜合分析評價認(rèn)為：該滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。表明該滑坡治理工程取得了較好的治理效果，保證了高速公路的順利通車及運(yùn)營安全。

7 結(jié)束語

(1)該段滑坡泥質(zhì)碎石層厚度達(dá)15 m且地下水豐富，采用人工挖孔施工，存在由于施工擾動、地表水入侵等因素的影響，而引發(fā)邊坡深層的滑動變形對作業(yè)區(qū)人員造成安全威脅，而采用抗滑圓樁使用機(jī)械鉆孔施工，完全避免了該安全隱患。

(2)當(dāng)滑坡規(guī)模較大時，單排樁需較大截面，投資較大，應(yīng)采用雙排抗滑樁，較單排樁經(jīng)濟(jì)且結(jié)構(gòu)上更合理。雙排抗滑樁之間采用橫向聯(lián)系梁將樁頂固結(jié)在一起，形成一個框架，橫向聯(lián)系梁抗彎剛度越大，樁頂轉(zhuǎn)動可能性愈小，使樁身應(yīng)力愈趨于合理化分布，能顯著減小樁身最大彎距值。

[1] 胡松，楊明輝.雙排抗滑樁樁土作用分析模型及其應(yīng)用[J].公路工程,2012,(2).

[2] 祁斌,常波.單、雙排抗滑樁在滑坡治理中的對比分析[N].三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010,(2).

[3] 張利軍.雙排抗滑樁在高家坪滑坡治理中的應(yīng)用[J].國防交通工程與技術(shù)，2014,(1).

2017-04-28

張秀寶(1978-)，男，福建松溪人，工程師，研究方向：交通工程。

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：1008-3383(2017)07-0018-02