黃德祥 代亞玲 蹇文武 趙九州 李帥
摘 要:防治工程本身是針對地質(zhì)災(zāi)害采取的工程防治措施,通過防治工程的實施,可有效的保護當(dāng)?shù)厝藗兩敭a(chǎn)安全,同時能為當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)創(chuàng)造良好的條件。本文結(jié)合實例,對龍山縣高級中學(xué)食堂西側(cè)滑坡防治工程做出詳細探討。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害;防治工程;滑坡工程;方案探討
一、地形地貌
龍山縣高級中學(xué)滑坡勘查區(qū)位于龍山縣華塘街道辦事處唯一村,中心點坐標(biāo):X=3260658,Y=36640336,東經(jīng)109°25′36″,北緯:29°27′22″。由于滑坡位于縣城內(nèi),交通十分方便。
滑坡所在地區(qū)屬剝蝕構(gòu)造丘陵地貌,地形地貌條件中等,總體地勢表現(xiàn)為西高東低,海拔在450~520m之間,地形坡度一般15°~35°局部較陡大約為50°~70°。山坡表面植被較發(fā)育,多以灌木、喬木,果樹、農(nóng)作物及雜草等為主。
二、學(xué)校食堂西側(cè)滑坡治理方案
本地段分布在學(xué)校食堂西側(cè),2001年修建有錨索抗滑樁、混凝土檔板墻,高度平均9m,現(xiàn)有變形和傾斜現(xiàn)象,治理位置從工程布置平面圖可以看出,主要分布在2、4勘探線~QJ1這段距離,治理方案為;
1、抗滑樁和樁板墻,在原有抗滑樁位置下放食堂后面2米左右處,布設(shè)一排方形抗滑樁,并采用混凝土樁板墻進行連接,。
平面設(shè)計:(Z51-Z72),樁平面尺寸為長方形,長1.2m×寬1.0m,樁間距為4m,詳見下表1:
立面設(shè)計:樁長21m,其中嵌固段4.5m,嵌固段是指嵌入中風(fēng)化基巖的長度。實際嵌固長度應(yīng)依據(jù)中風(fēng)化基巖位置據(jù)實確定。
結(jié)構(gòu)設(shè)計:混凝土:樁身混凝土采用C30。鋼筋:縱筋:9Φ28+9Φ25+10Φ20;樁箍筋:A12@150;加強筋:Φ18@2000。詳見《抗滑樁設(shè)計圖2);鋼筋籠的混凝土保護層厚度設(shè)計為50mm。
2、樁板墻:樁與樁間采用混凝土進行連接,樁板墻設(shè)計面為3000mm(水平向?qū)挾龋?500mm(豎向高度) ×1200mm(橫向?qū)挾龋捎肅30砼。每個樁板墻主筋設(shè)計為Φ25(長度4500mm)+Φ25(長度4000mm);箍筋設(shè)計為Φ12@400。
3、連接墻
在新設(shè)計抗滑樁和原有的抗滑樁之間采用C20混凝土現(xiàn)澆形成連接墻,連接墻長度為90米,寬為1.2米,深度為4.5米。
4、排水溝
本次設(shè)計在樁板墻下方修建一條排水溝,排水溝直接匯入學(xué)校地下水管網(wǎng)系統(tǒng)。
三、學(xué)校食堂西側(cè)滑坡治理工程施工技術(shù)分析
3.1施工流程
①清理場地→②錨索→③錨索和抗滑樁施工 (挖孔、鋼筋籠制安、澆注砼)→④樁板墻和連接墻施工。
3.2施工要求
① 樁孔開挖要求
樁的施工順序必須遵循從兩側(cè)向中間跳孔開挖,每次間隔2個孔位,嚴禁連樁開挖。
② 場地平整后,先做好鎖口,再向下開挖。每開挖1.0m護壁一節(jié),護壁厚度為20cm,護壁混凝土強度C30。當(dāng)上一節(jié)護壁混凝土達到設(shè)計強度的80%時再行開挖下一節(jié)樁孔。鎖口與第一節(jié)護壁應(yīng)預(yù)留聯(lián)系梁、錨索與樁身聯(lián)接處的位置。護壁深度應(yīng)達到中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖內(nèi)的孔壁支護根據(jù)開挖后的具體情況決定。
③開挖進入中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖后,不得破壞樁孔周圍的巖石結(jié)構(gòu)。
④樁孔進入中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖的深度不得低于設(shè)計要求,如施工過程中發(fā)現(xiàn)中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖的埋深與設(shè)計有較大出入時,應(yīng)及時通知設(shè)計單位進行變更。
⑤挖孔的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為:孔徑和孔深不小于設(shè)計值,孔位(中心點)偏差在50mm以內(nèi);傾斜度小于0.5%,孔底沉渣厚度不超過100mm。
3.3鋼筋籠制作與安裝
①鋼筋籠在孔外預(yù)制成型,在孔內(nèi)吊放豎筋并安裝。
②豎筋的接頭采用雙面搭接焊,接頭點錯開。搭接處不得放在滑動帶。
③鋼筋籠制作的允許偏差為:主筋間距:10mm,箍筋間距:20mm以內(nèi),鋼筋籠直徑:10mm,鋼筋籠長度:50mm。
④鋼筋籠吊放入位允許偏差為:鋼筋籠定位標(biāo)高:±50mm;鋼筋籠中心與樁中心:≤10mm。鋼筋籠主筋保護層允許偏差:±10mm。鋼筋籠主筋的焊接接頭、接頭間距、焊接長度或其他接長方法,均應(yīng)符合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)定。
3.4樁身混凝土灌注
①灌注前做好配合比試驗,嚴格按混凝土施工規(guī)范進行,控制混凝土的坍落度,保證混凝土強度。
②成孔質(zhì)量合格后盡快灌注,采用串筒法連續(xù)灌注,一次成樁。充盈系數(shù)1.1。
③每連續(xù)灌注0.5m插入振動器振搗密實一次。
④孔底積水深度大于100mm時,應(yīng)排除之后再灌注??妆诖嬖跐B水時,應(yīng)封堵后再灌注。
3.5錨索施工技術(shù)
3.5.1鉆孔與錨索制作
a)鉆孔時要保證位置正確(上下左右及角度),防止高低參差不齊和相互交錯。
b)鉆進時要比設(shè)計深度多鉆進100~200mm,以防止孔深不夠。
c)錨索應(yīng)由專人制作,接長應(yīng)采用直螺紋對接,為使錨索置于鉆孔的中心,應(yīng)在錨索上每隔1500mm 設(shè)置定位器一個;鉆孔完畢后應(yīng)立即安插錨索以防塌孔。
3.5.2注漿
a)注漿管在使用前應(yīng)檢查有無破裂和堵塞,接口處要牢固,防止注漿壓力加大時開裂跑漿;注漿管應(yīng)隨錨索同時插入,在灌漿過程中看見孔口出漿時再封閉孔口。
b)注漿前要用水引路、潤濕輸漿管道;灌漿后要及時清洗輸漿管道、灌漿設(shè)備;灌漿后自然養(yǎng)護不少于7d。
3.5.3成品保護
1)錨索的非錨固段及錨頭部分應(yīng)及時作防腐處理
2)成孔后立即及時安插錨索,立即注漿, 防止塌孔。
3)錨索施工應(yīng)合理安排施工順序,夜間作業(yè)應(yīng)有足夠的照明設(shè)施,防止砂漿配合比不準(zhǔn)確。
3.6水泥砼現(xiàn)澆技術(shù)
①現(xiàn)澆前做好配合比試驗,嚴格按施工規(guī)范進行,控制砼的坍落度,保證強度。
②采用連續(xù)現(xiàn)澆,充盈系數(shù)1.1。
③每連續(xù)現(xiàn)澆0.5m插入振動器振搗密實一次。
④現(xiàn)澆過程中需取樣做混凝土試塊。每30m留l組試件,每個臺班不得少于l組試件。
四、施工注意事項
4.1抗滑樁
抗滑樁采用人工挖孔,分批間隔施工,并按下列原則進行:
1、開挖前應(yīng)整平孔口,并做好樁區(qū)的地表截、排水及防滲工作。在雨季施工時,孔口地面上加筑適當(dāng)高度的圍堰。
2、采用跳躍方式,每次間隔2孔,即隔2挖1。
3、按由淺至深、由兩側(cè)向中間施工的順序進行。
4、松散層段原則上以人工開挖為主??卓谧鲦i口處理?;鶐r段可采用少藥量、多炮眼的松動爆破方式。開挖基本成型后再人工刻鑿孔壁至設(shè)計尺寸。
5、根據(jù)巖土體的自穩(wěn)性、可能的日生產(chǎn)進度和模板的高度,經(jīng)過計算確定一次最大開挖深度。一般地,自穩(wěn)性較好的可塑—硬塑狀粘性土,或稍密以上的碎塊石土,或基巖中為1.05~1.2m;軟弱的粘性土或松散的、易跨塌的碎石層中為0.5~0.6m。
6、每開挖一段應(yīng)及時進行巖性編錄,仔細核對滑面(帶)情況,進行綜合分析,如其實際位置與設(shè)計有較大出入時,并將發(fā)現(xiàn)的異常及時向建設(shè)單位和設(shè)計人員匯報,通過設(shè)計變更處理。實際樁底高程應(yīng)會同設(shè)計單位現(xiàn)場確定。
7、開挖的棄渣可用1t以上的卷揚機吊起,每次不得超過0.2m3。吊斗的活門應(yīng)有雙套防開保險裝置。吊出后應(yīng)立即運走,堆放于安全的低洼地帶,不得破壞環(huán)境,誘發(fā)次生災(zāi)害,并應(yīng)盡可能被移民遷建場地所利用。
8、樁孔開挖過程中應(yīng)及時對地下水進行處理。當(dāng)滑體內(nèi)有少量的水時,可采用坑內(nèi)直接排水。
9、樁孔開挖過程中應(yīng)及時進行鋼筋混凝土護壁。其混凝土強度宜采用C15。護壁的單次高度根據(jù)一次最大開挖深度確定,一般每開挖1.0m護壁一節(jié)。護壁厚度應(yīng)滿足設(shè)計要求,并力求均勻,與圍巖接觸良好。護壁后的樁孔應(yīng)保持垂直、光滑。為便于拆卸和長期使用,護壁模板以鋼模為主。模板支架時應(yīng)加支撐,并不應(yīng)在灌注后24小時內(nèi)拆除。
4.2預(yù)應(yīng)力錨索施工
1、錨索體的制作:鋼絞線必須從盤絲上按計算長度截取,不得采用焊接,不能有銹蝕、損壞的現(xiàn)象并將鋼絞線在編索平臺上拉直,每根錨索的鋼絞線數(shù)目不得少于設(shè)計要求。
3、注漿管:注漿管可安置兩根,其直徑不低于25mm。注漿飽滿程度:可采用超聲波儀檢測,誤差不得超過±0.01。
4、安裝傳感器:各邊坡應(yīng)安裝適當(dāng)數(shù)量的傳感器,可采用鋼弦式傳感器。傳感器的安裝位置由監(jiān)理單位確認。
5、下錨:下錨前必須嚴格檢查鉆孔深度,其值不低于設(shè)計深度的101%;此外,隔離架必須捆扎牢靠,錨索鋼絞線不得有銹蝕、搭接、損壞等現(xiàn)象,錨索的最終下放深度與設(shè)計深度的允許誤差為±2cm。
6、預(yù)應(yīng)力張拉:待錨索錨固段的混凝土強度達到70%以上后,方可進行預(yù)應(yīng)力張拉,正式張拉前必須依次取設(shè)計值的0.2、0.25、0.5、1.0、1.2倍進行逐級預(yù)張拉5次,使其各部位緊密接觸,索體完全平直,然后再張拉至設(shè)計規(guī)定值,誤差不得超過±0.01KN,并保持張拉時間25~30分鐘,如拉力沒有明顯衰減現(xiàn)象,方可進行鎖定。
7、封錨:待錨索補充段注漿結(jié)束之后方可封錨,并且必須用混凝土把錨頭封閉,以防止風(fēng)化侵蝕。
4.3施工時作好邊坡臨時排水措施。
4.4砂漿強度、砼的強度應(yīng)嚴格按設(shè)計圖要求配置。
4.5水泥采用普通硅酸鹽水泥,強度不低于42.5Mpa,砂的含泥量不大于1%,工程用水應(yīng)水質(zhì)合格。
4.6施工時應(yīng)作好施工信息的收集和反饋工作,及時通報以便調(diào)整設(shè)計。
4.7施工過程及工程運營后應(yīng)作好工程監(jiān)測工作,確保工程施工及工程運營安全。
結(jié)束語
通過對學(xué)校滑坡區(qū)采用抗滑樁、錨索、樁板墻等措施進行治理后,保護了學(xué)校房屋(宿舍樓教學(xué)樓)650間戶,4800人的生命財產(chǎn)安全,經(jīng)濟價值約為5000萬元。同時,針對現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害進行了相應(yīng)防治工作后,周邊的環(huán)境效益也得到了提升,為未來當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展提供良好的環(huán)境;有效地保護了保護坡體附近居民生命財產(chǎn)安全,對當(dāng)?shù)厣鐣姆€(wěn)定與發(fā)展、人民群眾的安居樂業(yè)將起到積極的作用,由此帶來的社會效益將是非常顯著的。