吳 旭

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

微型鋼管樁在大思高速公路工程滑坡治理中的運(yùn)用

吳 旭

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

雖然微型鋼管樁在我國的建筑基礎(chǔ)加固工程中已經(jīng)廣泛使用，但在地質(zhì)災(zāi)害治理尤其是滑坡治理工程中的應(yīng)用才剛剛起步。我國在經(jīng)過幾次重大地震災(zāi)害之后都普遍在滑坡治理工程中大量使用了微型鋼管樁技術(shù)。主要通過微型鋼管樁技術(shù)在大思高速公路鹽井灣隧道出口端西側(cè)山坡綜合治理工程中的應(yīng)用為例，主要說明了微型鋼管樁在工程滑坡治理中的運(yùn)用。

微型鋼管樁;工程滑坡;治理;運(yùn)用

1 工程概況

該段滑坡位于大思高速公路第16合同段內(nèi)，樁號范圍YJWK137+880～YJWK137+960。滑坡點(diǎn)位于鹽井灣隧道出口端西側(cè)山坡內(nèi)，該山坡為石門坎村民居和耕地，山坡地層主要由崩塌和殘坡積粘性土與碎塊石組成。按照減少擾動的原則，在建高速公路在此范圍以低填淺挖路基通過，路塹設(shè)計深度4～8 m、為一級邊坡、設(shè)計坡率1∶1。2011年4月底開挖路塹后，受端午汛大量雨水影響，坡口上方局部發(fā)生開裂和坍塌?？碧奖砻鞅径紊狡缕麦w較緩(為稻田與耕地)、地層結(jié)構(gòu)較簡單(為崩坡積碎石土)，所發(fā)生的局部路塹邊坡滑塌現(xiàn)象系因開挖產(chǎn)生臨空面，分布于坡腳處的青灰色粘土層遇水軟化工程性能變差所引發(fā)，屬牽引式滑塌。據(jù)滑坡范圍測量成果，該滑體平面形態(tài)總體上呈扇形，滑動方向15°，滑體長 62 m、前緣寬65 m，滑體厚 5.2 ～8.0 m 滑坡規(guī)模約12 000 m3，屬中型工程牽引式滑坡?；鲁梢蛑饕鞘苡晁肮こ涕_挖影響，形成牽引式工程滑坡，同時，其繼續(xù)發(fā)展不僅會使位于滑體內(nèi)及其附近的民居失穩(wěn)，會使路塹邊坡難以成型，因此該滑坡需進(jìn)行治理。

2011年9月多次組織各級技術(shù)人員對2011年6月提出的該滑坡勘察報告進(jìn)行審查，為慎重起見，開展了對該滑坡所處的整個山坡進(jìn)行進(jìn)一步的鉆探、地質(zhì)調(diào)繪勘察。2011年10月連續(xù)降雨，根據(jù)9月8號和10月底的2期監(jiān)控報告對比情況，孔附近坡體在監(jiān)測期內(nèi)由變形不明顯狀態(tài)發(fā)展為緩慢變形狀態(tài)，且有繼續(xù)變形增加的趨勢，已滑區(qū)域開裂線有向后擴(kuò)展趨勢。監(jiān)控結(jié)果為:“從本期地表巡視和深部位移監(jiān)測結(jié)果可以看出，坡體整體處于較穩(wěn)定狀態(tài)，地表局部有緩慢變形°”雖然已實(shí)施反壓等一部分應(yīng)急措施，但局部滑體滑移范圍仍有逐漸擴(kuò)大，乃至引起更大范圍滑動的可能，因此急需加速實(shí)施治理措施。

2 微型鋼管樁在工程滑坡治理中的運(yùn)用

2.1 微型鋼管樁的設(shè)計

(1)設(shè)計參數(shù)的確定

根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD30-2004)要求，對高速公路上的滑坡采取整治工程措施時抗滑安全系數(shù)的取值范圍為1.20～1.30，本次滑坡整治工程設(shè)計選用1.25。由于該地區(qū)的地震烈度為Ⅵ度區(qū)，本區(qū)滑坡整治工程設(shè)計，不考慮地震作用的影響。采取工程治理措施后，該坡體在工程狀態(tài)下，其抗滑安全系數(shù)分別不低于1.25。

(2)力學(xué)計算

根據(jù)《滑坡治理工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DZT0219-2004)要求，不考慮注漿加固后復(fù)合土體的作用，按最不利原則考慮滑坡推力由鋼管全部承擔(dān)，計算微型樁鋼管設(shè)計截面面積，計算公式如下

式中:Rs為抗剪斷設(shè)計安全系數(shù);［τ］為鋼管抗剪強(qiáng)度125 MPa;A為鋼管截面積，(m2/m);Fx2為設(shè)計工況滑坡推力的水平分力，(kN/m)°

按地勘單位提供的巖土體實(shí)驗(yàn)參數(shù)，取住滑面在降雨飽和狀態(tài)下計算的滑坡推力為E=460 kN/m;采用治理工程后，其安全度滿足《公路路基設(shè)計規(guī)范》的要求。

(3)微型鋼管樁的布置

微型樁孔內(nèi)注入P.O42.5R普通硅酸鹽水泥凈漿，水灰比1∶1，注漿壓力0.3 ～1.0 MPa。樁頂設(shè)置 20 ×25 cm 鋼筋混凝土格子梁，混凝土強(qiáng)度等級為C30，為保護(hù)環(huán)境其上鋪設(shè)30 cm耕植土，滿足綠化需要。圖1為微型鋼管樁典型橫斷面的布置圖。

圖1 微型鋼管樁典型橫斷面

2.2 微型鋼管樁的施工

2.2.1 施工方案

(1)為避免滑體繼續(xù)發(fā)展和施工安全，在現(xiàn)滑坡前緣設(shè)置應(yīng)急反壓碼(完成后需清除)，并對滑坡體地表裂縫進(jìn)行回填處理。

(2)在滑坡體周界5 m之外設(shè)地表截排水。

圖2 為注漿微型鋼管樁平面布置圖

(3)在滑坡前緣設(shè)置護(hù)腳矮墻。

(4)在滑坡體右側(cè)左前中部設(shè)置微型鋼管樁。

(5)坡面上設(shè)置深孔監(jiān)測，用于監(jiān)測滑坡整治后滑動情況。

2.2.2 微型鋼管樁的施工工序

微型鋼管樁施工工藝流程為:場地平整——測量放樣——成孔——鋼管及管內(nèi)鋼筋制作安裝——注漿——格子梁澆筑——回填耕植土。

(1)場地平整。因?yàn)槠旅姹砻嫫鸱^大為微型鋼管樁的施工帶來不便，尤其是對樁頂高程控制不利。所以應(yīng)在測量控制的基礎(chǔ)上，對施工場地進(jìn)行平整。主要是使得帶狀寬度方向內(nèi)、外側(cè)高差≤5.0 cm，長度方向消除陡坎和急變坡，做到表面平整，坡度順暢。

(2)放樣。主要根據(jù)設(shè)計圖提供的坐標(biāo)，用全站儀測放微型鋼管樁軸線點(diǎn)。軸線點(diǎn)訂的鋼釘用水泥砂漿進(jìn)行固定。中間的樁位用花桿和鋼尺測放，用φ20鋼筋打孔填石灰灌實(shí)標(biāo)記。樁孔縱向間距為2.0 m，橫向間距為1.5 m，孔徑150 mm，按梅花型布置，樁位偏差控制在±20 mm。

(3)成孔。鉆孔時鉆機(jī)要做到鉆架平穩(wěn)，鉆盤水平，鉆桿垂直，鉆孔過程中禁止加水，主要是為了防止水流進(jìn)入滑動面。鉆孔完成后要清孔，首先進(jìn)行孔深測量，使孔底沉淀物≤100 mm，如果沒有達(dá)到目標(biāo)值就需要繼續(xù)清孔達(dá)到設(shè)計要求。清孔后，及時吊放鋼管。鉆孔達(dá)到設(shè)計深度、驗(yàn)收合格后方能進(jìn)入下道工序。成孔質(zhì)量要求:孔徑偏差-20≤d≤20 mm，孔深0≤h≤-100 mm，垂直度偏差＜1%，沉渣厚度≤100 mm。

(4)鋼管及管內(nèi)鋼筋制作安裝。采用φ108×6(mm)無縫鋼花管，地面以下0.5 m不開孔，0.5 m以下沿軸向每隔30 cm旋轉(zhuǎn)45°鉆直徑為4mm的孔，同一截面只有一個孔，孔底封閉并穿孔，頂部加U型鋼筋固定;管內(nèi)放置3根直徑25 mm的鋼筋，用箍筋綁定。鋼管的制作允許偏差要求:打孔間距±10 mm，支撐定位筋±20 mm，鋼管長度±50 mm。鋼管的吊裝安放應(yīng)用鉆機(jī)卷揚(yáng)施工，為保證鋼管標(biāo)高準(zhǔn)確，安裝時使用鋼尺進(jìn)行測量控制，并配專人管理。鋼管、鋼筋的級別、鋼號、直徑應(yīng)滿足設(shè)計要求。進(jìn)場鋼材須是大思高速公路入圍廠家的材料并有出廠合格證，按規(guī)范要求要取樣作鋼材復(fù)檢試驗(yàn)，不合格的鋼材禁止使用。

(5)注漿成樁。

(6)格子梁澆筑。

(7)回填耕植土。

2.3施工注意事項(xiàng)

(1)工程施工前應(yīng)首先準(zhǔn)確地測量放線，在確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行施工。

(2)邊坡開挖應(yīng)自上而下開挖、土石方應(yīng)遠(yuǎn)離邊坡體，不能堆積在下一級邊坡天然坡面上，以免坡體因加載而產(chǎn)生失穩(wěn)破壞。

(3)鉆孔過程中要加強(qiáng)檢查，發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)及時糾正。

(4)時刻注意鉆機(jī)操作有無異常情況，如搖晃、跳動或鉆進(jìn)困難，可能是遇到硬層或一邊軟一邊硬土層碰撞搖動所致，此時要放緩進(jìn)度，待穿過硬層或不均勻土層后才能正常鉆進(jìn)°

(5)鉆孔完成后，應(yīng)立即進(jìn)行下道工序施工。

3 結(jié)語

隨著滑坡治理技術(shù)的進(jìn)步，微型鋼管樁在工程滑坡治理中將得到更廣泛的運(yùn)用。希望本文對今后利用微型鋼管樁技術(shù)治理滑坡的工程有借鑒作用。

［1］丁光文，王新.微型樁復(fù)合結(jié)構(gòu)在滑坡整治中的應(yīng)用［J］.巖土工程技術(shù)，2004，(1):67.

［2］吳文平，周德培，王喚龍.微型樁結(jié)構(gòu)加固邊坡的模型試驗(yàn)與計算探討［J］.路基程，2009，(3):114.

［3］蔡武軍.微型鋼管抗滑樁在長沙博世邊坡中的應(yīng)用［J］.四川建材，2008，(4):131.

U418.9

C

1008-3383(2013)05-0014-02

2012-11-12

吳旭(1978-)，男，貴州安順人，主要從事公路工程施工管理研究。