楊宏

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550008）

以紫云互通邊坡施工為例分析其滑坡成因

楊宏

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550008）

本文針對(duì)貴州省惠興高速公路惠鎮(zhèn)段第七合同段紫云互通BK0 + 210～BK0 + 670邊坡滑塌處理實(shí)例措施,并分析了滑坡成因、施工技術(shù)。為今后類(lèi)似工程作參考、借鑒。

公路邊坡；滑塌處理；施工技術(shù)

1 工程實(shí)例

貴州省惠興高速公路惠鎮(zhèn)第七合同段紫云互通BK0+210～BK0+670段左側(cè)高邊坡位于紫云縣城西側(cè)、關(guān)陽(yáng)大橋后。該路塹邊坡原設(shè)計(jì)最高六階，坡體構(gòu)成主要以殘坡積層及強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖為主，該邊坡開(kāi)挖完成后發(fā)生滑塌，邊坡后緣下錯(cuò)，最大錯(cuò)距可達(dá)2m；第一至第六階坡面產(chǎn)生明顯裂縫，裂縫延伸長(zhǎng)度約5m～10m，寬約5cm～20cm，可見(jiàn)深度約30cm～80cm；大樁號(hào)方向坡腳出現(xiàn)明顯的鼓脹拱起，高度約30cm～50cm。

2 滑坡成因分析

2.1 巖土體特征

邊坡開(kāi)挖后揭示坡體主要以碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖為主，巖體破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部為順坡向裂隙，裂隙面局部碳化明顯；局部夾有厚度約3cm～5cm的泥巖、頁(yè)巖風(fēng)化而成的飽和黏性土。二者的相互貫通而形成相對(duì)的軟弱結(jié)構(gòu)面，坡體的整體結(jié)構(gòu)較為松散，抗剪強(qiáng)度低，透水性較好。

2.2 人類(lèi)工程活動(dòng)

路塹邊坡的開(kāi)挖形成高陡臨空面，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(shí)為邊坡的變形提供了足夠的空間，從而由前部向后牽引形成滑動(dòng)，導(dǎo)致坡頂開(kāi)裂、邊坡失穩(wěn)。

3 處理方案

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、地質(zhì)補(bǔ)充勘察資料，并經(jīng)專(zhuān)家多次論證，確定處理方案為：

1) 首先在坡腳處進(jìn)行堆載反壓，防止坡體繼續(xù)向下滑動(dòng)，然后對(duì)坡體滑塌部分土體進(jìn)行卸載刷坡，刷坡完成后對(duì)相對(duì)松散的坡面采用小導(dǎo)管注漿固結(jié)土體。

2) 邊坡第二階坡面采用錨索抗滑樁加固，樁水平間距6m，截面尺寸為2m×2.5m，樁長(zhǎng)為16m～21m ，樁高出第一階平臺(tái)2m(與第二階坡面緊貼) ，距樁頂1.75m處預(yù)留一孔預(yù)應(yīng)力錨索孔(預(yù)留，暫不施打錨索) ，距樁頂0.75m處設(shè)置一排兩孔錨索，錨索采用拉壓復(fù)合型錨索，錨索長(zhǎng)22m～26m ，錨固段長(zhǎng)均為10m，單孔設(shè)計(jì)拉力為900kN。

3) 在邊坡第二階～第六階采用預(yù)應(yīng)力錨索框架加固。錨索框架寬6m ，高8m ，每片框架設(shè)4孔錨索，預(yù)應(yīng)力錨索單孔設(shè)計(jì)拉力均為900kN。

4) 在邊坡第一階坡腳處設(shè)置3m 高護(hù)腳墻，護(hù)腳墻高3m ，頂寬1.5m。其余坡面視坡率及地質(zhì)條件分別采用拱形骨架、植草等措施進(jìn)行防護(hù)。

4 施工技術(shù)及措施

施工中的關(guān)鍵和難點(diǎn)工序是抗滑樁和錨索框架施工，下面進(jìn)行重點(diǎn)介紹。

4.1 抗滑樁施工

4.1.1 樁孔開(kāi)挖

1) 土質(zhì)開(kāi)挖采用短鎬、鏟、鍬人工開(kāi)挖，籮筐裝土渣，卷?yè)P(yáng)機(jī)起吊出渣。

2) 孤石或基巖，進(jìn)行爆破施工；在滑動(dòng)面以下土質(zhì)堅(jiān)硬的地方，為加快施工進(jìn)度，也進(jìn)行爆破松土，爆破時(shí)要注意孔眼布置和裝藥量。

3) 采用20 cm 厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土護(hù)壁作為開(kāi)挖支護(hù)，每節(jié)開(kāi)挖深度為0.8m～1.0m，當(dāng)上節(jié)混凝土護(hù)壁澆灌后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(根據(jù)氣溫、土質(zhì)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度而定) 即可拆除模板及橫撐，繼續(xù)下挖，護(hù)壁的混凝土灌注使上下節(jié)連成整體。下送混凝土?xí)r做好對(duì)稱和四周均勻搗固，防止模板偏移。

4.1.2 灌注樁身混凝土

1) 核對(duì)斷面尺寸及樁底長(zhǎng)度資料，放出樁底十字線。

2) 鋼筋綁扎定位:綁扎鋼筋采用單根鋼筋放到井下定位綁扎，主筋的縱向連接采用直螺紋機(jī)械連接，鋼筋綁扎完成后，其與護(hù)壁的間距應(yīng)以混凝土塊楔緊以保證混凝土的保護(hù)層厚度準(zhǔn)確。

3) 灌注樁身混凝土:將攪拌機(jī)置于井口，以串筒漏斗將混凝土傳送至井中，采用振搗棒將混凝土搗固密實(shí)。

4.2 錨索框架施工

預(yù)應(yīng)力錨索施工主要包括施工準(zhǔn)備、錨孔鉆造、錨筋制安、錨孔注漿、混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋制安、混凝土澆灌、錨孔張拉鎖定和驗(yàn)收封錨等工作流程。其中有兩個(gè)主要環(huán)節(jié)：1) 錨孔成孔；2) 錨孔注漿。錨孔成孔的技術(shù)關(guān)鍵是如何防止塌孔、卡鉆，主要是使用套管及水泥漿造壁；注漿的技術(shù)關(guān)鍵是如何將孔底的空氣、巖(土)沉渣和地下水體排出孔外，保證注漿飽滿密實(shí)。

4.2.1 錨孔鉆造

按照設(shè)計(jì)樁號(hào)采用拉線尺量，結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行放線，并用鐵釬和油漆標(biāo)記準(zhǔn)確定位錨孔位置。鉆機(jī)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔位、傾角和方位準(zhǔn)確就位，采用測(cè)角量具控制角度，鉆機(jī)導(dǎo)軌傾角誤差不超過(guò)±1°，方位誤差不超過(guò)±2°。錨索成孔應(yīng)根據(jù)地層選用相應(yīng)的鉆機(jī)，且鉆進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)禁開(kāi)水沖鉆及沖洗孔壁，同時(shí)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，防止鉆孔偏斜、扭曲或變徑。鉆孔孔徑、孔深不得小于設(shè)計(jì)值，并超鉆50cm ，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆3min～5min，防止孔底尖滅，同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行錨孔清理。鉆進(jìn)過(guò)程中若遇到塌孔，應(yīng)立即停鉆，并采用注漿固壁處理，24h后重新鉆進(jìn)，或采用跟管鉆進(jìn)工藝。錨孔鉆造結(jié)束后，使用高壓空氣將孔中巖(土) 粉及水全部清除出孔外，然后進(jìn)行錨筋體安裝。

4.2.2 錨筋制安

錨筋下料應(yīng)整齊準(zhǔn)確，誤差不大于±50mm，預(yù)留張拉段鋼絞線長(zhǎng)度1.5m。鋼絞線一律采用機(jī)械切割下料。擠壓頭的組裝，擠壓套、擠壓簧安裝準(zhǔn)確，擠壓頂推進(jìn)應(yīng)均勻充分，施工中嚴(yán)格控制鋼絞線擠壓套擠壓工藝，并抽樣3%進(jìn)行檢測(cè)，確保單根擠壓強(qiáng)度不低于200kN。組裝承載體時(shí)應(yīng)定位準(zhǔn)確，擠壓套通過(guò)螺栓在承載體和限位片之間栓接牢固。架線環(huán)間距為1.0m～1.5m ，應(yīng)準(zhǔn)確定位、綁接牢固，錨孔孔口位置必須設(shè)置一個(gè)架線環(huán)。注漿管穿索安裝準(zhǔn)確定位，綁扎結(jié)實(shí)牢固，應(yīng)伸入導(dǎo)向帽5cm～10cm。導(dǎo)向帽可點(diǎn)焊固定于最前端承載板上，并應(yīng)留有溢漿孔，保證孔底返漿。所有的鋼質(zhì)部分均應(yīng)均勻涂刷防腐油漆。

4.2.3 錨孔注漿

錨索注漿采用水灰比0.4～0.5的純水泥漿，其中錨固段遇土質(zhì)或砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖層且富水時(shí)應(yīng)采用二次高壓劈裂注漿法來(lái)提高地層錨固力。錨孔注漿采用孔底返漿方法(注漿壓力一般為2.0MPa左右)，直至孔口溢出新鮮漿液，嚴(yán)禁抽拔注漿管或孔口注漿；如發(fā)現(xiàn)孔口漿面回落，應(yīng)在30min內(nèi)進(jìn)行孔底壓注補(bǔ)漿2次～3次，確保孔口漿體充滿。錨孔鉆造完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行錨筋體安裝和錨孔注漿，原則上不得超過(guò)24h。當(dāng)采用二次劈裂注漿提高地層錨固力時(shí)，以漿體強(qiáng)度控制開(kāi)始劈注時(shí)間(一次注漿體強(qiáng)度為5MPa)，需在二次注漿管的錨固段內(nèi)設(shè)花孔和封塞，二次注漿的高壓注漿管應(yīng)采用鍍鋅鐵管或鋼管。注漿材料加入聚丙烯腈纖維(PAN)，摻入量為1.8kg/m3～2.0kg/m3(纖維抗拉強(qiáng)度不小于700MPa) 。

4.2.4 錨筋張拉鎖定

在注漿漿體與臺(tái)座混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時(shí)，進(jìn)行張拉鎖定作業(yè)。錨斜托臺(tái)座的承壓面應(yīng)平整，并與錨筋的軸線方向垂直。錨具安裝應(yīng)與錨墊板和千斤頂密貼對(duì)中，千斤頂軸線與錨孔及錨筋體同軸一線，確保承載均勻。錨筋的張拉必須采用專(zhuān)用設(shè)備，設(shè)備在張拉作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，錨具、夾片等檢驗(yàn)合格后方可使用。錨索正式張拉前，應(yīng)取10%～20%的設(shè)計(jì)張拉荷載，對(duì)其預(yù)張拉1次～2次，使其各部位接觸緊密，鋼絞線完全平直。

結(jié)束語(yǔ)

紫云互通BK0+210～BK0+670段左側(cè)高邊坡滑塌處理工程已經(jīng)完成，從施工期間開(kāi)始至今一直對(duì)該邊坡進(jìn)行地表和深孔位移觀測(cè)，從觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，該邊坡已經(jīng)穩(wěn)定，加固處理取得了滿意的效果。從而說(shuō)明預(yù)應(yīng)力錨索框架與抗滑樁結(jié)合治理高邊坡滑塌是行之有效的方法，無(wú)論從短期或長(zhǎng)期效果來(lái)看都是很好的。

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