抗滑桩处置坡地地貌滑坡地质灾害问题探究

时间:2022-10-02 03:02:46

抗滑桩处置坡地地貌滑坡地质灾害问题探究

摘 要:结合坡地地貌的长韶娄高速公路3合同段的K15+850-K16+040路段右侧路堑山体垮塌工程实例,决定采用边坡卸载、锚杆骨架锚固和抗滑桩处理的方式对该段滑坡进行处置方案。针对此类工程地质灾害,文章从工程概况、抗滑桩施工方案和施工方法等角度展开了叙述,以供参考。

关键词:抗滑桩;滑坡;施工方案

1 工程概况

长韶娄高速公路3合同段的K15+850-K16+040路段右侧路堑山体自开始开挖,在开挖过程中就不断出现边坡变形垮塌。垮塌面由最初的局部逐渐向纵深与横向扩大发展,逐步形成大规模的滑塌。由于两段滑坡工程量大、切工期紧,经设计单位研究决定,采用边坡卸载、锚杆骨架锚固和抗滑桩处理的方式对该段滑坡进行处置。抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体得滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层得滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。

滑坡区域属坡地地貌,呈陡-缓-陡-缓-陡的地形。地面坡脚呈10°-35°,海拔100-140m,相对高差40m。滑坡体主要由粘性土混碎石和膨胀土组成,滑坡呈陡-缓-陡-缓-陡的地形,地面坡脚呈10°-35°。项目区地处中亚热带季风湿润气候区,既具季风性,又兼具大陆性。其基本特征为气候温和,降水充沛,雨热同期,四季分明。春末夏初多雨,夏末秋季多旱;春湿多变,夏秋多晴,严冬期短,暑热期长。该区域气候潮湿、降水充沛。

抗滑桩优点,土方量小,施工有配套的机械设备,工期短,抗滑效果理想,是工程实际中广泛采用的一种抗滑措施。

2 抗滑桩施工方案

2.1 方案的确定

土质和软弱围岩地段采用风镐挖方案;硬质围岩采用爆破开挖方案;出碴采用小吊机提升;桩身混凝土采用集中拌合,输送泵泵送入孔。由于开挖面积较大,在孔口采用彩条布搭设简易防雨棚,确保工程进度和雨水侵入。

2.2 方案施工流程

抗滑桩施工工序为:桩位放线孔口地面平整桩锁口桩身开挖绑扎钢筋浇注护壁砼开挖下一节桩孔循环施工至设计标高封底绑扎桩身钢筋浇注桩身砼。

2.3 主要的工程数量

本段滑坡治理设计抗滑桩40根,桩中心距6m,桩身采用C25钢筋混凝土,混凝土量总计5733m3。其中:桩截面为2.0m×3.0m,平均桩长为23.9m。

2.4 工程难度

滑坡体主要由粘性土混碎石和膨胀土组成,易导致滑坡体岸边坍塌,引起整个滑坡体滑动。该地区雨水充沛,暴雨和连续降雨入侵,不仅会降低土体抗剪强度,而且对滑坡构成加载,使滑坡体稳定性降低。

因此滑坡位移监控是本工程的重点,也是难点之一。需严密布设监控网,对滑坡体进行观测。

2.5 施工准备

施工的准备工作包括以下几点:完成截水沟(急流槽)开挖,并在沟底铺设防渗土工布,防止雨水侵蚀滑坡体;完成“三通一平”建设, 确保施工现场水通、电通、道路通和场地平整;按施工场地条件,做好材料堆放、弃运土堆放,砼搅拌站的布置;控制桩点位及水准点完成复测,满足施工要求;完成图纸审核、技术和安全交底;进场的钢材、水泥、砂石完。

3 抗滑桩施工方法

3.1 滑坡位移监控

根据滑坡体分布情况,在设计图上显示的4个断面包含的滑坡体内、滑坡体外分别埋设位移监控桩,并做好编号和标识。采用全站仪观测各点的三维坐标,记各点变化情况,并及时进行变形回归分析。

(1)日变形量介于0.1-1mm为基本稳定状态,需加强观测。(2)日变形量介于1mm-2mm为较大变形阶段、需采取预警措施。(3)日变形量大于2mm为变形急剧状态、需采取加固措施、停止施工。

3.2 桩身开挖

孔口周围进行平整,并做好施工范围内的地表水及时排出和孔周的防渗工作,利用间隔开挖的方式进行作业,人工挖孔配合小吊机运送物料和弃渣。孔内松散层段的开挖以风镐为主,遇到基岩或坚硬孤石可采松动爆破的方式进行破碎挖除。开挖过程中,确保孔壁垂直,及时检查桩位中心。若发现稍有偏差应及时修正,且孔径和断面尺寸不得小于设计的要求值。

根据现场实际情况进行分段开挖,允许一次开挖最大值为1m,开挖过程中应及时排出孔内的积水。挖完一段必须做好岩性编录,仔细核对滑面情况,并进行综合性分析。发现有异常的地层变化情况,立即向监理方、业主方和设计方报告,以便可以随时做出调整。当快开挖到桩底设计标高位置时,应会同设计单位、勘察单位进行现场确定。挖孔的弃渣吊出后应及时运离现场,不能堆放在桩孔周围,防止压塌孔口发生事故。

3.3 护壁立模

护壁模板采用竹胶板现场制作,配置模型20套。每孔配备竹胶板10m2,横向支撑方木3m长6根,纵向支撑方木2m长8根,竖向支撑14根,长度1.2m。

护壁采用C20钢筋混凝土,护壁厚0.3m,第一节锁口段长度为2m,伸出地面30cm,护壁衔接处不能设在滑动面处和土石分界处。

在浇注过程中注意观察滑动面的变化,发现有滑动迹象时,改用速凝和早强混凝土浇注。滑动面处的护壁必须加强临时支撑和早强剂,滑动面处护壁混凝土模板支架在24小时后拆除。

护壁浇注用插入式振动棒进行振捣,护壁混凝土应保证与孔壁岩土接触良好,桩孔浇注后应确保垂直、保证桩孔中心位置和孔径的精度。当桩孔达到设计深度后,应及时清除孔底的残渣和积水。经监理工程师验收后,方可进行下道工序。

3.4 桩身钢筋笼的制作与安装

由于施工现场无作业场地,大型吊装设备不能到位,桩身钢筋笼在孔内绑扎,主筋采用套管(机械)连接,钢筋束在孔内焊接,架设φ40脚手架铺设5cm木板作为临时作业平台,架管横向间距80cm,纵向间距70cm,孔内脚手架立杆要铅垂,每5m有横向支撑与护壁顶紧,作业平台随钢筋绑扎高度逐步提升,但不能影响正常钢筋的绑扎。在孔内绑扎焊接前,应提前在桩孔底部铺设一层10cm厚的水泥砂浆垫层。进场的各种规格钢筋和成品材料,各项性能指标均必须满足设计的要求,并具有相应的出厂合格证和送检报告。绑扎钢筋前应确保形状、尺寸、位置均符合设计的要求,钢筋的安装误差应控制在±10mm。在土石分界和滑动面处不得设置焊接接头,且要保证搭接错头位置满足在受拉部位同一截面不能超过50%。垫块是控制保护层厚度的必要物品,按照规范要求绑扎在主筋上,绑扎牢固。

3.5 特殊地质情况的处理

(1)做到快速施工,并减少护壁高度在30-50cm。若无法用上述方法施工,应迅速用砂回填至塌孔位置,并通知有关部门及现场技术负责进行研究处理。

(2)对已完成的护壁,若出现变形、开裂现象,采用φ108mm钢管做横撑,控制护壁变形,同时确保施工人员安全。

(3)对变形严重的地段,在完成横向支撑后,四周采用φ42小导管注浆加固。注浆导管长度1.8m,间距为50×50cm梅花型布置。

(4)滑动面处设置超前小导管,外插角为30度,注浆导管长度为2.0m,可以以二至三个为一组循环进行开挖。利用双液注浆机进行注浆,双液浆配合比为C:S=1:0.5水灰比为0.7:0.9,注浆压力为0.5-1.0MPa。小导管不仅能够固结已开挖段护壁四周背后的松散体,还能起到超前支护的作用。

(5)当护壁变形非常严重时,应立即停止开挖并报设计单位处理。

4 结束语

针对长韶娄高速公路3合同段山体出现的边坡变形垮塌危险险情,经由设计单位研究商定,采用采用边坡卸载、锚杆骨架锚固和抗滑桩处理的方式对该段滑坡进行了处置,该方案尤其是应用本工程中的滑坡处理,该方案的顺利实施对后续坡地地貌的类似工程问题起到了参考作用,具有现实的应用价值。

参考文献

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作者简介:王景宇(1981,4-),男,汉族,中级工程师,河北省三河市燕郊开发区,从事公路市政等项目管理工作。

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