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        高速公路隧道洞口滑坡綜合治理措施

        2016-11-22 03:10:32
        山西建筑 2016年20期
        關(guān)鍵詞:混凝土施工

        肖 勝

        (中鐵五局集團(tuán)第四工程有限責(zé)任公司,廣東 韶關(guān) 512031)

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        高速公路隧道洞口滑坡綜合治理措施

        肖 勝

        (中鐵五局集團(tuán)第四工程有限責(zé)任公司,廣東 韶關(guān) 512031)

        結(jié)合大思高速公路楊柳塘隧道左線進(jìn)口滑坡工程的現(xiàn)狀,從監(jiān)控量測(cè)、坡腳反壓、截水排水、微型抗滑樁、抗滑樁等方面,闡述了滑坡的治理措施,實(shí)踐證明,這種綜合治理措施在保證施工安全性的基礎(chǔ)上,達(dá)到了良好的治理效果。

        隧道,滑坡,抗滑樁,監(jiān)控量測(cè)

        1 工程概況

        大思高速公路楊柳塘隧道位于貴州省銅仁市印江縣境內(nèi),為左、右分離式隧道,左線起訖樁號(hào)為ZK119+370~ZK121+810,全長(zhǎng)2 440 m,滑坡位于進(jìn)口左側(cè),與線路呈約28°交角。由于開(kāi)挖明洞后坡體失穩(wěn),加之水流對(duì)基巖面的潤(rùn)滑,造成坡體失穩(wěn)滑動(dòng)。該滑坡類(lèi)型為牽引式工程滑坡。此滑坡對(duì)隧道、路基施工及高速公路建成后的運(yùn)營(yíng)將造成嚴(yán)重的安全隱患。

        該滑坡體主要為亞混碎石粉質(zhì)粘土和碎石層,下覆強(qiáng)風(fēng)化泥巖,土體松散。堆積層厚度在6 m~9 m范圍內(nèi)?;w平面上略呈馬蹄形,長(zhǎng)約100 m,前緣寬約40 m,滑體平均厚度約5.0 m,滑動(dòng)方向?yàn)?53°。

        滑坡體治理平面圖見(jiàn)圖1。

        2 主要施工工序

        該滑坡體治理的主要工序?yàn)椋罕O(jiān)控量測(cè)、坡腳反壓、截水排水、微型抗滑樁、抗滑樁。

        3 滑坡治理措施

        3.1 監(jiān)控量測(cè)

        1)監(jiān)控量測(cè)目的。通過(guò)對(duì)滑坡區(qū)的位移、沉降的監(jiān)測(cè),從而獲得滑坡體發(fā)展變化趨勢(shì),超前預(yù)報(bào),保障滑坡治理安全施工。

        2)監(jiān)測(cè)方法。各觀測(cè)點(diǎn)的水平位移采用坐標(biāo)法,垂直位移采用水準(zhǔn)測(cè)量法。

        3)監(jiān)測(cè)頻次及觀測(cè)期。在滑坡治理期間,每天監(jiān)測(cè)兩次(上午、下午各一次)。

        4)點(diǎn)位埋設(shè)。a.因滑坡體左上側(cè)邊界外50 m處無(wú)滑動(dòng)、穩(wěn)固、不受干擾、視野開(kāi)闊,故在此位置布設(shè)控制點(diǎn)。b.在滑坡體上側(cè)邊界外,滑坡體左側(cè)、右側(cè)、下側(cè),滑坡體中心線各布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。

        5)位移觀測(cè)。按照測(cè)量規(guī)范要求做好水平位移,垂直位移的觀測(cè)。

        6)曲線圖的繪制。以時(shí)間為X軸,位移為Y軸,建立坐標(biāo)系。以第一次觀測(cè)的時(shí)間和坐標(biāo)值為坐標(biāo)系原點(diǎn),以后每次測(cè)量的時(shí)間與第一次測(cè)量的時(shí)間之差為X坐標(biāo)值,每次測(cè)量的坐標(biāo)值與第一次測(cè)量的坐標(biāo)值之差為Y坐標(biāo)值,繪出位移—時(shí)間曲線。

        7)險(xiǎn)情預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)分析位移—時(shí)間曲線,可看出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在任一時(shí)間點(diǎn)的位移變形值,當(dāng)發(fā)現(xiàn)在5 d時(shí)間內(nèi),所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)均發(fā)生移動(dòng),且其中1/3的點(diǎn)的位移總量超過(guò)200 mm,視為會(huì)有險(xiǎn)情發(fā)生,此時(shí),須停止施工。

        3.2 坡腳反壓

        1)反壓土體高度為6 m,寬度14 m。土體外側(cè)坡度為1∶1。

        2)在進(jìn)行坡腳反壓前,首先清除坡腳反壓處的表土、松散土及淤泥。地基填筑前先進(jìn)行壓實(shí),實(shí)測(cè)基底壓實(shí)度為93%(參照J(rèn)TG F10—2006公路路基施工規(guī)范中高速公路的標(biāo)準(zhǔn)控制)。

        3)因隧道洞碴強(qiáng)度高(>15 MPa),質(zhì)量好,故用作填料。安排專人指揮挖掘機(jī)進(jìn)行裝車(chē),石塊粒徑不要大于25 cm。

        4)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)測(cè)量放樣的填筑邊線,將填筑區(qū)分為若干方格,并用石灰作出標(biāo)記。按照松鋪厚度40 cm,計(jì)算出每個(gè)方格需填石料的方量,進(jìn)而算出需要多少車(chē)料,然后按此安排汽車(chē)卸料。卸料完成后,安排機(jī)械進(jìn)行攤鋪,攤鋪厚度不大于40 cm。

        5)采用15 t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。壓路機(jī)參數(shù):碾壓速度2.0 km/h~4.0 km/h,頻率30 Hz,1/3錯(cuò)輪,碾壓6遍~8遍。碾壓時(shí),先靜壓1遍、后振動(dòng)、最后一遍靜壓,先慢壓、后快壓,先壓邊緣、后壓中間。壓實(shí)時(shí),繼續(xù)用小石塊填縫,直到石塊表面緊密,平整為止。

        6)采用沉降觀測(cè)法檢測(cè)壓實(shí)度。在壓實(shí)好的石頭表面,任選5個(gè)點(diǎn),做好標(biāo)記,用水準(zhǔn)儀測(cè)量其高程,然后用振動(dòng)壓路機(jī)來(lái)回碾壓2遍后,再測(cè)高程,各點(diǎn)在振動(dòng)前后的高差在2 mm以內(nèi)即為合格,否則為不合格,需再次碾壓。

        3.3 截水排水

        用粘土夯填坡體上的裂縫,防止地表水下滲。沿滑坡體5 m外設(shè)置截水溝,材料采用M7.5漿砌片石,截面尺寸為50 cm×50 cm,厚25 cm,溝面坡度1∶0.5。坡面上設(shè)平臺(tái)截水溝,材料采用M7.5漿砌片石,截面尺寸為30 cm×40 cm,厚30 cm。

        沿滑坡主軸線設(shè)置“Y”形截水支撐滲溝,滲溝寬165 cm,底部不透水層設(shè)置在滑動(dòng)面以下。不透水層采用漿砌片石,寬165 cm,厚50 cm。滲溝內(nèi)采用干碼片石,滲溝溝底縱坡不小于1%。截水支撐滲溝采用分段施工,每次開(kāi)挖長(zhǎng)度定為6 m,開(kāi)挖后立即實(shí)施滲溝工程,并做好及時(shí)回填工作。開(kāi)挖過(guò)程隨時(shí)注意做好局部支撐工作,以保證開(kāi)挖的安全順利實(shí)施。

        3.4 微型抗滑樁

        1)在抗滑樁上部設(shè)置三排微型抗滑樁,間距1 m×1 m,呈梅花形布置,樁身直徑0.15 m,樁長(zhǎng)15 m。微型樁主筋為3根長(zhǎng)15 m,焊在一起的Φ28鋼筋組成;沿主筋方向每隔4 m焊一組對(duì)中支架,一組對(duì)中支架由3根φ8組成;樁頂沿平行抗滑樁方向,一邊設(shè)置1根,共設(shè)置2根呈“7”字形的Φ20鋼筋,以利于微型樁與格子地梁的連接。微型樁內(nèi)注入M30水泥砂漿,樁頂通過(guò)0.2 m(寬)×0.25 m(高)的C30鋼筋混凝土格子地梁連接,澆筑成整體結(jié)構(gòu),以增加結(jié)構(gòu)的整體抗彎剛度和強(qiáng)度。

        2)微型樁的施工步驟。

        a.微型樁采用潛孔鉆機(jī)鉆眼。

        b.測(cè)量放線確定樁位,開(kāi)孔時(shí)注意跳樁施工。

        c.調(diào)整鉆機(jī)位置,開(kāi)動(dòng)機(jī)器,開(kāi)始鉆進(jìn)。

        d.終孔后,反復(fù)提升鉆具(約1 m),吹凈孔底巖粉。

        e.接好注漿管,準(zhǔn)備注漿。

        f.鋼筋籠的加工。鋼筋籠的加工應(yīng)在成孔之前完成,加工的步驟大致分為四步:主筋的配料→主筋定位→箍筋設(shè)置→對(duì)中支架安裝。

        g.注漿及鋼筋籠吊裝。注漿工作在成孔完畢后立即進(jìn)行。

        首先是漿液的配制,本工程漿體選用1∶1水泥漿,漿體嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行配制,攪拌均勻后,將漿體倒入盛漿池備用。待成孔、清孔完畢后,將注漿管接好后,即可開(kāi)始注漿,注漿壓力為0.5 MPa,待漿體從孔內(nèi)溢出后,靜置一段時(shí)間,當(dāng)水泥漿面下降時(shí),立即補(bǔ)漿,直到水泥漿面不再下降時(shí)即可停止灌注。將孔旁的流漿溝封堵后,開(kāi)始提拔注漿管,提拔過(guò)程中盡量避免轉(zhuǎn)動(dòng),以免碰撞護(hù)壁,產(chǎn)生泥塊沉渣。待注漿管提出后,開(kāi)始吊裝鋼筋籠。先將制作好的鋼筋籠抬至孔邊,起吊點(diǎn)在距籠底端6 m處,起吊時(shí)應(yīng)緩慢開(kāi)機(jī),待籠體吊起后,扶正鋼筋籠,對(duì)準(zhǔn)孔位,緩慢下放,若遇阻礙可用人踩、提插等方法放入。放入6 m后采用繩索或鋼管將籠體固定,將吊點(diǎn)移至籠頂,繼續(xù)下放,待籠頂放至孔口位置時(shí),用鋼絲繩將籠子拉住人工往下放,并進(jìn)行測(cè)量,保證樁頂標(biāo)高與設(shè)計(jì)的一致,完成后用鋼絲繩將鋼筋籠固定牢實(shí)。

        h.投礫。礫石選用2 cm~4 cm碎石,使用前用清水進(jìn)行沖洗。投礫時(shí)要求工人不要將孔旁的泥漿搞入孔內(nèi),所投礫石的頂標(biāo)高不宜超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高太多。投礫完成后用木板或其他材料覆蓋孔口,避免掉入其他東西。

        i.施工格子地梁。微型樁施工完畢后,即可開(kāi)始綁扎鋼筋、安裝模板,澆筑格子地梁混凝土。格子地梁全部嵌入坡面。

        3.5 抗滑樁

        鋼筋混凝土抗滑樁在抵抗滑坡體滑動(dòng)的過(guò)程中起主要作用。

        1)抗滑樁橫截面為1.5 m×2.0 m,樁長(zhǎng)為12 m,樁中心距為5 m,垂直滑坡主軸線設(shè)置6根,但由于隧道斜穿過(guò)滑坡底部,抗滑樁不宜設(shè)置在隧道頂部,但為保證滑坡及隧道安全,在平行隧道方向另設(shè)置抗滑樁1根,共計(jì)抗滑樁7根??够瑯队肅25混凝土現(xiàn)澆, 樁平行于滑坡主軸線的兩個(gè)面的主筋采用Φ22鋼筋,垂直于滑坡主軸線且靠近滑坡的一個(gè)面的主筋采用Φ32鋼筋,另一個(gè)面的主筋采用Φ28鋼筋。

        2)抗滑樁的施工步驟。

        a.施工準(zhǔn)備。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員及施工作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。測(cè)定樁位,平整場(chǎng)地,以便于安裝井架及鋪設(shè)出渣通道。各項(xiàng)臨時(shí)設(shè)施,如照明、通風(fēng)、安全設(shè)施等準(zhǔn)備就緒。

        b.土石方開(kāi)挖。挖掘時(shí)采用人工開(kāi)挖,卷?yè)P(yáng)機(jī)提升出渣。當(dāng)1根抗滑樁的樁身混凝土澆筑完且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再隔樁開(kāi)挖下一根。

        鎖口開(kāi)挖及混凝土澆筑??够瑯犊卓谠O(shè)置C20鋼筋混凝土鎖口。從樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高往下1 m,即為鎖口底標(biāo)高,按設(shè)計(jì)尺寸和設(shè)計(jì)標(biāo)高開(kāi)挖完后,安裝鎖口鋼筋及模板,然后澆筑混凝土。

        安裝電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)作為提升裝置,卷?yè)P(yáng)機(jī)的制動(dòng)裝置必須完好,掛鉤必須有自鎖裝置。

        采用分節(jié)開(kāi)挖法開(kāi)挖樁身。用空壓機(jī)帶動(dòng)風(fēng)鎬從上往下逐層開(kāi)挖,先挖中間部分的土石方,然后開(kāi)挖四周,把抗滑樁的設(shè)計(jì)截面尺寸加護(hù)壁厚度作為樁身開(kāi)挖的截面尺寸,開(kāi)挖一節(jié)的深度為1 m,但是不能在土石分界線和滑動(dòng)面處分節(jié)。

        土石方運(yùn)輸。將挖出的土石方裝入提升吊桶,經(jīng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升運(yùn)至井外,用手推車(chē)運(yùn)至臨時(shí)堆土點(diǎn)集中存放,至一定量后,安排自卸車(chē)運(yùn)到棄土場(chǎng)卸掉。

        護(hù)壁施工。護(hù)壁采用C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),每掘進(jìn)1節(jié),立即安裝鋼筋和模板,然后澆筑混凝土。護(hù)壁模板采用竹膠板?;炷练謱訚仓?,每層不超過(guò)30 cm,同時(shí)用小振動(dòng)棒搗固密實(shí)。護(hù)壁模板在混凝土澆筑24 h后方可拆除,下節(jié)土石方開(kāi)挖要在上節(jié)護(hù)壁混凝土終凝后進(jìn)行。

        終孔檢查。當(dāng)開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高,施工單位自檢合格后,報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主一道進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收,主要檢查孔位、孔徑、孔深、土石分界處標(biāo)高、孔底地質(zhì)等。驗(yàn)收合格后,可進(jìn)行下一道工序。

        c.灌注樁身混凝土。樁身材料。樁身混凝土等級(jí)為C25,主筋骨架為Φ22,Φ28,Φ32螺紋筋?;炷凉嘧ⅰ?/p>

        混凝土由攪拌站集中拌和,輸送泵輸送至孔口,采用串筒下料,振動(dòng)棒分層搗固,每一搗固層厚定為30 cm。樁身混凝土連續(xù)灌注,不能中斷。

        d.施工注意事項(xiàng)??够瑯犊孜徊贾迷瓌t上以平面圖為準(zhǔn),長(zhǎng)邊與主滑向平行??够瑯堕_(kāi)挖應(yīng)遵循隔一挖一的原則,采用分節(jié)開(kāi)挖法開(kāi)挖,做到開(kāi)挖一節(jié)、護(hù)壁一節(jié)。樁開(kāi)挖成孔后,設(shè)專人對(duì)孔內(nèi)地質(zhì)情況作詳細(xì)編錄且及時(shí)反饋于監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位??够瑯妒┕ぶ袘?yīng)注意照明、通風(fēng),孔口不得堆放雜物,孔內(nèi)地下水豐富時(shí),需采取有效安全的排水措施??够瑯吨鹘钪睆綖?2 mm時(shí),采用雙面搭焊接長(zhǎng),直徑32 mm或28 mm時(shí),采用套筒連接。主筋接頭要相互錯(cuò)開(kāi)且注意在1 120 mm范圍內(nèi)的數(shù)量不超過(guò)主筋數(shù)量的50%,并不得將接頭放在滑動(dòng)面和土石交界面上。主筋布置多于兩層時(shí),第二層以內(nèi)鋼筋間距比外邊二層間距應(yīng)大一倍。主筋凈距無(wú)法滿足規(guī)范要求時(shí),可采用束筋。樁每間距2 m設(shè)加強(qiáng)箍筋一道,加強(qiáng)筋采用直徑20 mm普通螺紋鋼。樁混凝土應(yīng)連續(xù)灌注,且振搗密實(shí)。暴露于地表以上的抗滑樁混凝土澆筑后,派專人進(jìn)行養(yǎng)生。每班作業(yè)前檢查鋼絲繩是否斷絲和掛鉤的自鎖裝置,發(fā)現(xiàn)異常立即更換??够瑯对陂_(kāi)挖過(guò)程中,必須安排專人監(jiān)管安全和質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)處理。

        4 結(jié)語(yǔ)

        楊柳塘隧道左線進(jìn)口滑坡,通過(guò)采用監(jiān)控量測(cè)、坡腳反壓、截水排水、微型抗滑樁、抗滑樁等措施,既保障了施工過(guò)程的安全,也穩(wěn)定了滑坡體。后來(lái),雖然歷經(jīng)大雨,該滑坡體再未發(fā)生移動(dòng),為隧道的安全進(jìn)洞及高速公路建成運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造了條件。

        [1] GB 50026—2007,工程測(cè)量規(guī)范[S].

        [2] JGJ 8—2007,建筑變形測(cè)量規(guī)程[S].

        [3] JTG F10—2006,公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

        [4] DZ/T 0219—2006,滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范[S].

        [5] JTG F60—2009,公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].

        On comprehensive treatment measures for landslides at tunnel entrances along expressways

        Xiao Sheng

        (No.4EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailwayFifthBureauGroup,Shaoguan512031,China)

        Combining with the landslide project at the left-side entrance of Yangliutang Tunnel along Daxing-Sinan Expressway, the paper illustrates the treatment of the landslide from the supervision and measurement, back pressure at slope toes, drainage, micro-anti-sliding pile and anti-slide piles, and proves by the practice that the measures can ensure the construction safety and achieve better effect.

        tunnel, landslide, anti-slide pile, supervision and measurement

        1009-6825(2016)20-0178-03

        2016-05-03

        肖 勝(1982- ),男,工程師

        U455

        A

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