樁基擋土墻在高邊坡滑塌地質(zhì)災(zāi)害處治中的應(yīng)用

趙軍林

[摘要]樁基擋土墻是指在公路設(shè)計中由于擋墻下地基土覆蓋層過厚且地基承載力不足，為避免將擋墻置于不穩(wěn)定的土層上，或避免擋墻基礎(chǔ)埋置太深，采用樁基礎(chǔ)上設(shè)置承臺，并將擋土墻設(shè)在承臺之上，使擋墻獲得足夠的穩(wěn)定性和承載力的一種路基支擋構(gòu)造物。樁基擋土墻在目前國省干線公路水毀修復(fù)和災(zāi)害防治工程中得到大量應(yīng)用，能夠徹底解決高填方滑坡、坍塌地質(zhì)災(zāi)害的處治難題。通過對我局已實施的國道212線樁基擋墻路段使用情況進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)樁基擋墻對治理高填方路段的滑坡災(zāi)害效果非常明顯，處治路段的路基路面穩(wěn)定，避免了采用常規(guī)措施處治后路面再次下沉的問題。本文就結(jié)合2015年隴南公路管理局G212線角日至罐子溝段維修改造工程實例，對樁基擋墻的施工工藝做以簡要介紹。

[關(guān)鍵詞]樁基擋土墻；高填方路段；滑坡；治理

2012年以來。隴南境內(nèi)水毀頻發(fā)，受強降雨及坡腳河流、水庫沖刷，沿河布線和臨近庫區(qū)的高填方路段、淺表性滑坡路段極易發(fā)生路基下沉和下邊坡滑塌，部分路段直接垮塌形成路基缺口，嚴重影響行車安全。例如：2012年兩當(dāng)境內(nèi)的國道316線兩處路基整體滑坡；2013年文縣境內(nèi)碧口庫區(qū)國道212線多處路段邊坡垮塌等，由于坍塌路段處于整個滑動面且填方高度普遍都在20m以上，軟弱土層較厚，普通擋土墻支護工程的基礎(chǔ)缺乏可靠的持力層且無法收縮坡腳，通過設(shè)計單位和省廳有關(guān)部門的專家多次奔赴現(xiàn)場進行方案研究論證和勘察設(shè)計，確定采用樁基擋土墻對以上路段進行支擋。

1樁基擋土墻的特點

樁基托梁擋土墻的特點是擴大了一般圬工式擋土墻的使用范圍，當(dāng)?shù)乇砀采w為松散體-地表穩(wěn)定性較差時，采用樁基托梁擋土墻可將基底置于穩(wěn)定地層中，以節(jié)約上部擋墻截面'節(jié)省圬工，同時節(jié)約了大量的資金既能增加路基強度，又能收縮坡腳，而且基礎(chǔ)工程量小，便于施工。防止填土或山坡土體坍塌、滑移，支撐或加固路基并使其保持穩(wěn)定。

2樁基擋土墻施工要點及工藝流程

樁基擋墻施工的重點部位是樁基礎(chǔ)，施工要點主要有：

（1）成樁樁位：護筒埋設(shè)后鉆孔前應(yīng)用全站儀復(fù)測樁位是否符合設(shè)計要求，偏差值是否符合設(shè)計及驗收規(guī)范的標準。如不符合須拔除護筒重新埋設(shè)，使之符合驗收標準。

（2）泥漿比重：鉆孔護壁泥漿的比重采用泥漿比重儀測量。在鉆孔過程中隨時觀察泥漿變化，勤測泥漿比重，發(fā)現(xiàn)土質(zhì)有變化時應(yīng)及時調(diào)整泥漿的比重。

（3）灌砼成樁：導(dǎo)管插入鋼筋籠中時應(yīng)保證其垂直度和在鋼筋籠的中心位置，防止導(dǎo)管傾斜和偏心使其在提升導(dǎo)管時因?qū)Ч芙宇^勾住鋼筋籠而造成浮籠或埋管的質(zhì)量事故。在灌砼成樁過程中勤測砼面的上升高度，根據(jù)測量數(shù)據(jù)確定導(dǎo)管提升長度。一方面，防止因?qū)Ч苈袢腠胖械纳疃冗^深拔不起來而造成埋管：另一方面，防止因提升長度過大使導(dǎo)管埋人砼中的深度不夠或脫離砼面而造成斷樁的質(zhì)量事故。

施工工藝流程：擋墻樁基礎(chǔ)-承臺（托梁）-擋墻墻身-墻背回填，其中樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，

3工程實例

3.1工程概況

G212線角弓至罐子溝段維修改造工程JG4標段樁基擋土墻4處，包括K632+244-284、K634+015-085、K636+600～640、K647+710～760，工程量為C20片石混凝土擋土墻3096m³、C20混凝土60m³、C30混凝土承臺972，4m³、1，5m樁基657m。

3.2施工

1）準備工作及主要機械配置：采用挖掘機整平施工場地。填筑碎石土以確保鉆機能夠正常操作，施工平臺寬出承臺不小于4米，基坑開挖過程中，利用其做圍堰。在擋土墻與既有G212線之間填筑場內(nèi)便道。安裝1臺變壓器，滿足至少2臺樁機作業(yè)用電。采用挖掘機進行泥漿池的開挖，包括泥漿池和沉淀池，以滿足樁基的泥漿使用及排出，同時在施工現(xiàn)場儲備了一定數(shù)量的黏性土塊及片石，便于在沖孔的過程中遇淤泥層、細砂等軟弱土層及砂卵石層時，隨時加黏性土塊和小片石反復(fù)沖擊造壁。主要施工機械包括：挖掘機2臺。沖擊鉆2臺，泥漿泵2臺，潛水泵2臺，混凝土拌合站1座，混凝土攪拌運輸車2輛，自卸汽車1輛。

2）樁基礎(chǔ)施工

（1）施工放樣：根據(jù)加密的導(dǎo)線點進行樁位放樣，每個樁位均已設(shè)置不少于4點的護樁。經(jīng)檢測，護筒的中心線與樁位中心線的偏差小于20mm，樁位中心偏差小于5cm，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理復(fù)檢符合規(guī)范要求。

（2）埋設(shè)鋼護筒：按樁位將護筒放到鉆孔樁孔內(nèi)的正確位置（護筒中心與樁中心重合），將護筒周圍泥土夯實，固定護筒。護筒埋設(shè)后平面位置偏差要求不大于5cm，傾斜度偏差不大于1%，經(jīng)檢測符合規(guī)范要求。護筒埋設(shè)后，在周圍加填粘土夯密實，防止漏水坍塌。

（3）泥漿制備：配制技術(shù)指標滿足要求的泥漿，并設(shè)置兩個泥漿池，且每個泥漿池中間隔開，分成沉淀池和儲漿池，兩個池中間由小洞相通，泥漿自孔中泛出流人沉淀池，將所央帶的鉆渣沉淀下來后，凈漿流人儲漿池，再由泥漿泵壓人孔內(nèi)。

（4）鉆孔：首先把鉆機安裝就位，在架立鉆架時，使鉆架天車中心、轉(zhuǎn)盤中心及樁位中心三點一線。鉆機精確就位后，固定好鉆機，啟動卷揚機吊起沖擊錐，把沖擊錐徐徐放進護筒中準備沖擊鉆進。開始鉆進應(yīng)適當(dāng)控制進尺，當(dāng)鉆進至刃腳下1m后再以適當(dāng)?shù)乃俣日ｃ@進。在鉆進過程中，如發(fā)現(xiàn)斜孔、彎孔、縮頸、塌孔冒漿等情況，立即停止鉆進，采取處理措施符合要求后，再繼續(xù)施工。

（5）清孔：清孔應(yīng)分二次進行，第一次清孔在成孔完畢后立即進行：第二次在下鋼筋籠和導(dǎo)管安裝完畢后進行。該段樁基擋墻采用換漿清孔法，即將優(yōu)質(zhì)泥漿壓人孔內(nèi)，由下向上托起孔底鉆渣及泥砂等沉淀物，逐步使孔內(nèi)泥漿達到指標，在清孔排渣時，必須注意保持孔內(nèi)原有水頭，防止坍孔。

（6）安裝鋼筋籠骨架：下鋼筋籠前對鋼筋籠的質(zhì)量進行檢查，鋼筋籠下沉過程中要檢查各段鋼筋籠的對接質(zhì)量，掌握好鋼筋籠的垂直和對中及周圈保護層。鋼筋籠要緩慢吊人孔內(nèi)，避免盲目碰接孔壁，鋼筋籠按設(shè)計標高放置后應(yīng)馬上固定好后，二次清孔后灌注水下混凝土。

（7）導(dǎo)管設(shè)立：導(dǎo)管采用直徑φ300mm、壁厚6mm的無縫鋼管，每節(jié)3m，底節(jié)4m，導(dǎo)管的連接采用絲扣式。在導(dǎo)管使用前，先進行水密承壓和接頭抗拉試驗，合格后方可使用。安放時導(dǎo)管底至孔底的距離按照0.3m控制。

（8）灌注水下砼：灌注砼前。要請現(xiàn)場監(jiān)理驗收孔底的沉淀層厚度，如大于設(shè)計要求，應(yīng)再一次清孔，直到現(xiàn)場監(jiān)理認可后方可澆筑砼。將商品砼運輸至現(xiàn)場通過導(dǎo)管下灌砼，砼澆筑第一次下料量應(yīng)使導(dǎo)管埋深不能小于1米，灌注砼過程中，要隨時測量灌注砼的頂面高程，使導(dǎo)管在孔內(nèi)砼中的埋置深度不小于2米且不大于6米，保證既不塞管，也不斷樁或離析。灌注砼結(jié)束時其頂面標高應(yīng)比設(shè)計標高高出1米左右，以確保樁頭鑿除后，樁頭標高處的砼質(zhì)量達到設(shè)計要求。

3.3承臺施工

（1）施工測量：利用施工控制樁，按地質(zhì)和開挖深度正確放出基坑開挖位置?；A(chǔ)開挖前，應(yīng)提前做好圍堰?；油谥翗烁吆螅瑢υ摱蔚臉痘彸龢额^至設(shè)計標高，并對樁基進行檢測，檢測合格后進行下一步施工。同時在基礎(chǔ)范圍外挖通長排水溝，設(shè)集水井，將基坑槽內(nèi)的水由排水溝排至集水井內(nèi)，由中50潛水泵抽排水。

（2）鋼筋安裝：鋼筋廠集中加工，現(xiàn)場安裝。

（3）模板安裝：模板采用鋼模板，φ10拉筋、間距0.6m加固。模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上的污垢應(yīng)清理干凈。模板如有縫隙，應(yīng)填塞嚴密，模板內(nèi)面應(yīng)涂刷脫模劑。

（4）混凝土澆筑：澆注混凝土前，應(yīng)檢查混凝土的均勻性和坍落度。澆注混凝土使用插入式振動器時，每一處振動完畢后應(yīng)邊振動邊徐徐提出振動棒，應(yīng)避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預(yù)埋件。對每一振動部位，必須振動到該部位混凝土密實為止。

3.4攔墻墻身施工

承臺施工完畢后進行擋墻墻身的施工。首先在承臺上支模，待監(jiān)理驗收后進行墻身混凝土澆筑?；炷僚浜媳韧ㄟ^試驗確定。采用電子稱計量，強制式攪拌機拌合混凝土，并按規(guī)定制作混凝土試件?；炷翝沧⒑髴?yīng)加強養(yǎng)護，在養(yǎng)護期內(nèi)，應(yīng)使混凝土表面保持濕潤，待混凝土表面收漿、凝固后即用草簾等物覆蓋，并經(jīng)常在模板及草簾上灑水養(yǎng)護，時間應(yīng)不少于14天。

3.5墻背回填

擋土墻的墻體強度級別達到設(shè)計強度級別的75%以上，方可進行墻背填料施工。墻后必須回填均勻，攤鋪平整?；靥顣r必須分層填筑壓實，厚度不能超過15cm。每層需做壓實度檢測，合格后報監(jiān)理驗收，經(jīng)監(jiān)理同意后進行下層填筑。

4施工體會

樁基擋墻施工的技術(shù)關(guān)鍵是水下混凝土灌注，通過現(xiàn)場施工，樁基礎(chǔ)水下灌注混凝土常見問題包括四類，其原因及處理方法如下：

（1）導(dǎo)管進水。主要原因：首批混凝土儲量不足或?qū)Ч艿卓诰嗫椎组g距過大，混凝土下落后不能埋住導(dǎo)管底口以致泥水從底口進入。處理方法：將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機清除，重新灌注。

（2）卡管。主要原因：初灌時隔水栓卡管或由于混凝土本身的原因如坍落度過小，流動性差、粗骨料過大、拌合物不均勻產(chǎn)生離析等造成堵塞，機械發(fā)生故障及其他原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過長，或灌注時間持續(xù)過長，最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝，增大了管內(nèi)混凝土的下落阻力使混凝土堵在管內(nèi)。另外，混凝土灌注導(dǎo)管內(nèi)外壓力差不夠也造成卡管。處理辦法：拔管、吸渣、重灌。預(yù)防措施：準備備用機械、摻人緩凝劑，做好配合比，改善混凝土的力學(xué)性能。

（3）鋼筋籠上浮。主要原因：由于φ1000鉆孔灌注樁樁徑較小，如果清孔結(jié)束后孔內(nèi)泥漿比重較大，就會產(chǎn)生很大浮力使鋼筋籠上?。喉艥补噙^程中灌注速度過大也會造成鋼筋籠上浮。預(yù)防措施：清孔結(jié)束后，要嚴格控制泥漿比重，水下砼澆筑時要控制灌注速度不宜過快，同時在鋼筋籠頂端沿周長焊接6根qb22鋼筋，一端與鋼筋籠焊接，一端焊與鉆機機座上，防止鋼筋籠上浮。同時控制鋼筋籠底標高。

（4）砼頂面下沉。主要原因：砼灌注時速度過快或孔內(nèi)砼面上升過快，導(dǎo)致砼內(nèi)部氣泡無法排出。當(dāng)砼灌注結(jié)束后一段時間，由于砼內(nèi)部氣體外排造成砼表面下沉。預(yù)防措施：嚴格控制砼的澆筑速度，拔導(dǎo)管時須留1.5-4M導(dǎo)管埋于砼內(nèi)，澆筑結(jié)束后等待30分鐘后未發(fā)現(xiàn)砼表面下沉方可移動鉆機。

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