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        鋼花管樁處理公路高邊坡路基滑坡淺析

        2016-03-12 02:19:32韓燕輝
        工程與建設(shè) 2016年2期
        關(guān)鍵詞:注漿

        韓燕輝

        (安徽省六安市公路管理局,安徽 六安 237005)

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        鋼花管樁處理公路高邊坡路基滑坡淺析

        韓燕輝

        (安徽省六安市公路管理局,安徽 六安237005)

        摘要:文章通過(guò)對(duì)漳黃公路(川主寺至黃龍段)道路改建工程某滑坡的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及滑坡特征的分析,總結(jié)了該滑坡的形成機(jī)制及成因,并提出了采用鋼花管樁方案治理的措施,對(duì)今后高路基滑坡整治提供參考。

        關(guān)鍵詞:路基滑坡;鋼花管樁;注漿

        漳黃公路(川主寺至黃龍段)道路改建工程為5.12汶川大地震后,安徽省對(duì)口支援松潘縣交通援建項(xiàng)目。工程于2009年4月開(kāi)工建設(shè),計(jì)劃2010年9月底完工。該工程21 km+070 m~21 km+170 m段為半填半挖路基,左側(cè)邊坡設(shè)計(jì)開(kāi)挖高度為2~13 m,坡率為1∶0.75,原設(shè)計(jì)左側(cè)邊坡為路塹矮墻+邊坡厚層基材防護(hù);右側(cè)邊坡最大坡高達(dá)26 m,設(shè)計(jì)1∶1.5放坡+邊坡綠化。該地段邊坡以碎石土為主,棱角狀,5 cm以上含量大于50%,較為松散;2010年5月路基開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高后,受松潘地區(qū)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間降水影響,公路填方邊坡產(chǎn)生變形,其后緣產(chǎn)生扇形裂隙,沿路基內(nèi)側(cè)已施工路塹墻下錯(cuò),外側(cè)填方邊坡發(fā)生多處縱向裂縫并下錯(cuò)2.5 m形成臺(tái)階,路基及邊坡已產(chǎn)生滑移。為防止路基進(jìn)一步滑動(dòng),保證道路通行和施工質(zhì)量,決定對(duì)該路段滑坡進(jìn)行加固處理。

        1工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)特征

        據(jù)地質(zhì)勘查資料顯示 21 km+060 m~21 km+130 m段路基下0~5.6 m為人工填土(含塊石)下伏黑色軟可塑狀淤泥質(zhì)粉土;5.6~9.5 m為碎石土,碎石含量大于80%,成分為白云巖;9.5~15.9 m為強(qiáng)風(fēng)化白云巖,局部強(qiáng)風(fēng)化巖石呈沙粒夾塊狀。

        該段路基表層為人工填土,結(jié)構(gòu)松散,透水性強(qiáng),易于降水入滲,下伏黑色軟可塑狀淤泥質(zhì)粉土,透水性差,阻礙地下水運(yùn)動(dòng)[1-2]。

        2滑坡形成原因

        該段邊坡為填方邊坡,邊坡較陡,規(guī)模較大,最大坡高26 m,坡腳最寬70 m。因?yàn)樘罘巾樒露逊牛馏w結(jié)構(gòu)松散,透水性強(qiáng),雨水入滲后加大了巖土體的含水量,填方體下的淤泥質(zhì)粉土為軟弱界面,透水性弱,降水的滲入,使其抗剪強(qiáng)度降低,抗滑力減小,使其上的填方產(chǎn)生滑移,淤泥質(zhì)粉土厚度小,下面的碎石土結(jié)構(gòu)松散,填方體的滑動(dòng),擠壓并牽引其沿強(qiáng)風(fēng)化白云巖頂面產(chǎn)生滑動(dòng)[3-5]。

        3滑坡處理方案

        3.1應(yīng)急處理方案

        由于從滑坡發(fā)生到治理,需經(jīng)歷地質(zhì)勘查、方案設(shè)計(jì)、論證、組織施工等過(guò)程,存在一定的時(shí)間間隔,為防止滑坡的加劇造成更大的危害,因此滑坡發(fā)生后應(yīng)立即采取應(yīng)急措施為后續(xù)處理爭(zhēng)取時(shí)間。

        (1) 立即做好臨時(shí)排水系統(tǒng)及部分永久排水系統(tǒng),如上緣截水溝和周?chē)潘疁?,防止地面水進(jìn)入滑坡體,以減緩滑坡的發(fā)展,為下一步滑坡治理創(chuàng)造有利條件。

        (2) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形地貌,在滑坡后緣適當(dāng)位置挖除一定方量的滑體進(jìn)行減載,以減小滑體的下滑力?;聹p重后對(duì)坡面進(jìn)行修整做好排水及防滲。

        (3) 對(duì)滑坡體裂縫回填壓實(shí),整理反坡坡面,使坡面自然排水順暢。裂縫處開(kāi)挖30 cm寬、50 cm深溝槽,用水泥改善土(有條件時(shí)使用黏土或石灰三合土)回填夯實(shí),并對(duì)底部裂縫用棍棒將黏土搗實(shí)。

        (4) 滑坡體松散坡面在修整壓實(shí)后,為防止雨雪天氣降水下滲,對(duì)滑坡中上部坡面采用塑料布覆蓋,后方蓋到后緣裂縫以上3 m處自然坡面,并挖溝將塑料布端頭壓住,坡面上塑料布搭接不少于30 cm寬,為防止刮風(fēng)吹跑塑料布,面上要隔一定距離用石塊壓住[6-8]。

        3.2滑坡鋼花管樁處理

        經(jīng)設(shè)計(jì)(地質(zhì)勘查)、業(yè)主、施工、監(jiān)理等參建單位現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析,并充分考慮施工質(zhì)量和安全因素,結(jié)合現(xiàn)有施工條件及工期要求,本處滑坡采用分臺(tái)階開(kāi)挖卸載+修整坡面+鋼花管樁嵌巖加固支擋綜合處置方案。

        3.2.1鋼花管樁制作和施工

        本路段為川主寺到黃龍景區(qū)的必經(jīng)之路,交通不能中斷,因此分幅進(jìn)行處理,路基左半幅預(yù)留4~6 m保證通行,對(duì)路基右側(cè)先開(kāi)挖2 m高平臺(tái)進(jìn)行卸載,然后對(duì)平臺(tái)及路基邊坡上的裂縫用水泥漿灌縫加固。平臺(tái)經(jīng)整平碾壓密實(shí)后,在平臺(tái)上打設(shè)鋼花管樁,鋼管樁采用長(zhǎng)方形布置(圖1),順路線方向間距2 m,垂直路線方向間距1.5 m。鋼管樁的樁徑8.9 cm,壁厚5 mm,長(zhǎng)度不等為16~24 m。樁身上鉆花孔,孔徑5~6 mm,間距6~8 cm。鋼花管樁在成孔過(guò)程中,采用潛孔鉆跟管鉆進(jìn)的形式,以確保成孔質(zhì)量及防止塌孔。 由于地層巖性的差異性,鋼花管樁大面積施工前應(yīng)先做3~5根試樁,通過(guò)試樁來(lái)調(diào)整鉆孔的設(shè)備組合和合適的施工工藝。

        3.2.2鋼花管樁注漿

        潛孔鉆成孔后應(yīng)及時(shí)注漿,成孔孔徑不得小于設(shè)計(jì)值,成孔的深度以進(jìn)入中風(fēng)化白云巖不小于5 m來(lái)作為控制標(biāo)準(zhǔn)。成孔完畢后應(yīng)及時(shí)高壓注入1∶1水泥砂漿。水泥采用42.5級(jí),砂子采用石英質(zhì)中砂,水灰比0.38~0.45,砂漿體強(qiáng)度不低于30 MPa。應(yīng)采用從孔口到孔頂?shù)姆礉{式注漿,注漿壓力不小于1.5 MPa。砂漿配合比、注漿壓力等技術(shù)參數(shù)施工方法應(yīng)通過(guò)試樁來(lái)驗(yàn)證確定。制備好的漿液不得離析,最好現(xiàn)拌現(xiàn)用,不得停置過(guò)長(zhǎng),漿液拌合應(yīng)均勻,壓漿階段不容許出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象,輸漿管不能發(fā)生堵塞現(xiàn)象,供應(yīng)應(yīng)連續(xù)。通過(guò)注漿的擴(kuò)散對(duì)鋼花管樁周邊土體進(jìn)行加固,與鋼管樁形成整體,從而得到滑坡治理的目的[9-10]。

        3.2.3鋼筋混凝土平臺(tái)

        在路基開(kāi)挖平臺(tái)上所有鋼花管樁樁體強(qiáng)度達(dá)到90%以后,為加強(qiáng)整體性,在樁頂現(xiàn)澆30 cm厚鋼筋混凝土板,樁頂應(yīng)嵌入板內(nèi)不小于5 cm,將鋼花管樁連成整體。待混凝土板養(yǎng)護(hù)到期,再自下而上重新分層碾壓回填路基土,完成半幅路基滑坡處理。右幅處理完畢可臨時(shí)通車(chē)后,再將左半幅路面破除,并向下開(kāi)挖至右側(cè)臺(tái)階同樣高程,形成一個(gè)施工平臺(tái),在該施工平臺(tái)上再打設(shè)兩排鋼花管樁,鋼管樁采用正方形布置,樁間距2.0 m,樁體強(qiáng)度達(dá)到90%以后,在樁頂現(xiàn)澆30 cm×35 cm的縱橫向連系梁,與右側(cè)路基混凝土板通過(guò)板內(nèi)預(yù)埋鋼筋焊接成整體。再分層碾壓、回填路基土,進(jìn)行面層的施工。

        3.2.4鋼花管樁質(zhì)量檢驗(yàn)

        樁體施工完成后應(yīng)進(jìn)行樁體質(zhì)量檢驗(yàn),檢驗(yàn)可采用開(kāi)挖樁頭檢查成樁質(zhì)量及有效擴(kuò)散半徑,若有效半徑偏小為達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)反饋設(shè)計(jì)方,以便及時(shí)修改樁間距;也可采用輕型動(dòng)力觸探、室內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度等對(duì)樁身強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。

        4路基沉降和穩(wěn)定性觀測(cè)

        滑坡治理是一項(xiàng)地下工程,應(yīng)采取動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工,建立信息反饋制度。在鋼花管樁施工期及運(yùn)營(yíng)期的一段時(shí)間內(nèi)在滑坡體上布設(shè)至少3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面,每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上不少于4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),分別位于滑坡后緣、右側(cè)路肩、滑體中部及滑坡坡腳處。觀測(cè)頻率視不同時(shí)期而定,施工期每天觀測(cè)1次,雨季應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè),半天一次。營(yíng)運(yùn)期2年內(nèi)可半個(gè)月觀測(cè)一次。本段路基滑坡處理后,路基穩(wěn)定性得到增強(qiáng),道路運(yùn)行良好,達(dá)到了預(yù)期治理目的。

        5結(jié)束語(yǔ)

        滑坡路段的處理應(yīng)因地制宜,分析具體的情況結(jié)合地形與土質(zhì)合理選擇處置技術(shù),本文所述抗滑鋼花管樁施工方便,便于加快施工進(jìn)度。同時(shí)與挖孔抗滑樁相比由于在路基表面上施工,安全系數(shù)較高。由于滑坡體的存在,施工過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)化監(jiān)測(cè),施工完成后仍需對(duì)邊坡的形變情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),如果在某個(gè)方向出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理,保證邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

        〔參考文獻(xiàn)〕

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        收稿日期:2015-12-29;修改日期:2016-03-14

        作者簡(jiǎn)介:韓燕輝(1973-),男,安徽六安人,安徽省六安市公路管理局高級(jí)工程師.

        中圖分類(lèi)號(hào):U416.14

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        文章編號(hào):1673-5781(2016)02-0233-03

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