李 彪,諶立志
(重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107地質(zhì)隊(duì),重慶 401120)
我國多地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),尤其是在山區(qū)環(huán)境中,在工程項(xiàng)目建設(shè)中,會對原有地形地貌產(chǎn)生較大影響,進(jìn)而造成滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。抗滑樁是地質(zhì)災(zāi)害治理中的常用技術(shù),可有效提升地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,避免地質(zhì)災(zāi)害造成較大破壞。因此,對不良地質(zhì)環(huán)境治理中的抗滑樁技術(shù)進(jìn)行深入研究迫在眉睫。
在抗滑樁施工中,鋼筋混凝土樁體深入至不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)中部或者下部,柱樁周邊巖土可對樁體產(chǎn)生一定的作用力,進(jìn)而抵消不良地質(zhì)的滑動力,提升地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性??够瑯吨踅Y(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
圖1 抗滑樁的結(jié)構(gòu)圖
抗滑樁是由兩個部分所組成的,其一為不良地質(zhì)以上的抗滑部分,其受力主要來自于不良地質(zhì)向下的推力作用,為抗滑段;其二為不良地質(zhì)以下的錨固部分,為錨固段,其受力主要來自于周邊巖土對錨固段的反作用力。在不良地質(zhì)治理中,可設(shè)置抗滑樁,通過應(yīng)用扭矩力量,樁柱與周邊巖土之間會產(chǎn)生側(cè)向阻力,進(jìn)而抵消不良地質(zhì)向下的推力,進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定地質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用。
(1)測量放線并確定樁位。在現(xiàn)場勘察中,確定導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)以及樁位坐標(biāo),然后即可進(jìn)行現(xiàn)場測量。為了保證樁位測量的準(zhǔn)確性,測量人員需要確定樁位中心點(diǎn)以及樁心的控制點(diǎn),同時在后續(xù)開挖以及鋼筋籠安裝中,也應(yīng)做好測量復(fù)核。
(2)鎖口施工及樁孔開挖。在樁基開挖施工前,首先需要對鎖口護(hù)臂進(jìn)行澆筑施工,在澆筑完成后,還需要對護(hù)臂的頂部高程進(jìn)行測量,確定抗滑樁開挖深度。在樁孔開挖施工中,為了盡量減小開挖施工對于邊坡所造成的不良影響,可采用隔樁開挖施工方式。在各個樁孔土方平面開挖施工中,都應(yīng)堅(jiān)持“先中間,后四周”的原則,在豎向開挖中,按節(jié)段進(jìn)行開挖,每個節(jié)段的開挖深度應(yīng)控制在1m以內(nèi)。在開挖施工中,施工人員需要對原始記錄進(jìn)行收集和記錄,如果發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)勘察結(jié)果有偏差,則應(yīng)立即上報(bào),并采取有效的預(yù)防控制對策[1-3]。
(3)護(hù)壁支模及混凝土澆筑。在護(hù)壁施工中,需采用鋼筋混凝土進(jìn)行制作,在支模前,首先需要安裝護(hù)壁鋼筋。對于鋼筋材料,采用綁扎連接方式,為了保證模板強(qiáng)度,對于護(hù)壁模板,可采用鋼模。為了提升模板利用率,可采用拆上節(jié)支下節(jié)的施工方式,在完成各節(jié)開挖和支模施工后,即可進(jìn)行護(hù)壁混凝土澆筑。
(4)電路、照明、通風(fēng)等臨時設(shè)施安裝。在抗滑樁施工中,在孔內(nèi)需要設(shè)置照明設(shè)施以及通風(fēng)設(shè)施,對于電路系統(tǒng),必須滿足三級漏電防護(hù)要求,并選擇防水、防爆性能較高的燈具。如果孔深在15m以上,則還應(yīng)該在孔內(nèi)安裝機(jī)械通風(fēng)設(shè)備。除此以外,有些地區(qū)地下水資源豐富,對此,應(yīng)根據(jù)地下滲水量,確定高揚(yáng)水泵的數(shù)量,并在孔底開挖集水坑,保證土方開挖施工的順利進(jìn)行。
(5)樁體鋼筋籠制作安裝及混凝土灌注。在鋼筋籠施工中,首先在預(yù)制場中進(jìn)行加工綁扎,然后再運(yùn)輸至施工現(xiàn)場,通過應(yīng)用吊車將鋼筋籠吊裝至孔中。在鋼筋籠安裝完成后,需及時清理孔底部的積水,將積水深度控制在5cm以內(nèi),然后再進(jìn)行混凝土澆筑施工。在混凝土澆筑中,必須嚴(yán)格控制澆筑時間,保證澆筑施工的連續(xù)性,避免地下水滲入至孔內(nèi)。在混凝土澆筑施工完成后,還需要對樁頂?shù)闹行奈恢靡约案叱踢M(jìn)行復(fù)測,當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后,即可對樁身進(jìn)行無損檢測。
(1)工程概況。在某公路工程施工中,通過對施工區(qū)域進(jìn)行勘察,該公路處于滑坡地段,滑坡平面形態(tài)“舌形”,滑坡縱長120m、橫寬70m、滑坡體積約10×104m3,為中型中層牽引式土質(zhì)滑坡。
(2)滑坡成因分析。該滑坡地質(zhì)是由第四系崩坡積層所組成的,滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散度較高,滲透系數(shù)比較大,地表水容易下滲。大氣降水會滲入至滑坡中,并在巖土接觸面上產(chǎn)生滯留,由于巖土接觸面被地下水長期浸泡,因此滑帶土體的力學(xué)性質(zhì)會受到不良影響,進(jìn)而造成滑坡滑動。另外,在公路工程施工中,能夠?yàn)榛虑熬壍幕瑒犹峁┡R空條件。在滑坡發(fā)生時為暴雨天氣,降雨會在短時間內(nèi)滲入滑體中,容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。
(3)抗滑樁的應(yīng)用狀況。①滑坡穩(wěn)定性評價(jià)。根據(jù)現(xiàn)場勘察,該滑坡周界已經(jīng)基本形成,周界、后緣出現(xiàn)裂縫、錯臺等,由此可見,該滑坡穩(wěn)定性較差,對于行車安全以及行人安全均構(gòu)成嚴(yán)重威脅。②抗滑樁設(shè)計(jì)。在本次抗滑樁施工中,需要將抗滑樁設(shè)置在公路工程內(nèi)側(cè)4m位置,沿公里工程路線設(shè)防,共設(shè)置15根抗滑樁。抗滑樁的長度為20m,截面尺寸(2×2)m,各個樁體之間的距離為5.0m,抗滑樁自由段和錨固段的長度均為10m。在抗滑樁制作施工中,混凝土等級為C30,在護(hù)壁澆筑中,采用C20混凝土,護(hù)壁厚度0.2m,在鎖口位置,護(hù)壁厚度為0.3m。③抗滑樁施工。在抗滑樁施工中,每隔一個樁就需要開一孔,嚴(yán)格控制坑壁垂直度,確保上下尺寸相同。在開挖施工中,每次土體開挖深度應(yīng)控制在1.5m以內(nèi)。在護(hù)壁施工中,注意禁止將其布置在土石層變化帶以及滑床位置,并與圍巖緊密貼合進(jìn)行灌注,在每一節(jié)護(hù)壁澆筑完成后,均需要對護(hù)壁尺寸進(jìn)行修正。在挖井施工過程中,如果地下水出露,則需及時采取有效的封水措施,進(jìn)而保證護(hù)壁澆筑質(zhì)量。在樁身混凝土施工中,應(yīng)注意將樁身粗骨料的最大粒徑控制在5cm以內(nèi),禁止將鋼筋搭接在土石分界位置,并保證混凝土施工的連續(xù)性。為了保證施工安全,在井內(nèi)還應(yīng)設(shè)置安全擋板,在鋼筋籠吊運(yùn)中,現(xiàn)場施工人員可躲避在擋板下。
(4)滑坡治理效果。在對該滑坡采用抗滑樁治理后進(jìn)行竣工驗(yàn)收,根據(jù)現(xiàn)場變形監(jiān)測,在對該滑坡進(jìn)行治理后,沒有產(chǎn)生新的滑坡或者變形,由此可見,抗滑樁治理效果較好。
根據(jù)本文分析可見,在不良地質(zhì)災(zāi)害治理中,抗滑樁能夠達(dá)到良好的治理效果。但是,不良地質(zhì)施工環(huán)境復(fù)雜,危險(xiǎn)因素較多,為保證施工質(zhì)量,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)在抗滑樁施工準(zhǔn)備過程中,需要對地質(zhì)勘察資料進(jìn)行仔細(xì)分析,合理預(yù)判在施工過程中可能會遇到的淤泥層、流沙層以及砂性土層等等,并制定加固方案。
(2)對施工現(xiàn)場人員進(jìn)行安全培訓(xùn)教育,提升其安全施工意識。在施工過程中,安全管理人員應(yīng)告知施工人員在施工過程中可能會遇到的緊急問題,并做好安全設(shè)施準(zhǔn)備工作。
(3)在不良地質(zhì)治理中,水文因素的影響較大,對此,應(yīng)予以高度灌注,在施工前,在鎖扣周邊可設(shè)置圍埂,并做好防雨排水工作,避免地下水深入至不良地質(zhì)中。
(4)在抗滑樁開挖施工中,加強(qiáng)施工工序控制,在已成孔位置灌注混凝土后,才能夠開挖鄰孔,綜合考慮地質(zhì)條件以及護(hù)壁支護(hù)方案分節(jié)開挖。
(5)在抗滑樁開挖施工中,護(hù)壁失穩(wěn)以及有害氣體溢出等情況比較常見,這樣就容易造成安全事故。對此,必須嚴(yán)格依據(jù)施工規(guī)定組織施工,并對各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測和控制。
(6)在開挖鉆孔施工過程中,需要對地下水位、有害氣體、含氧量等進(jìn)行監(jiān)測,并采取有效的控制措施。如果含氧量比較低,則會對施工安全人員造成不良影響,對此,應(yīng)及時向孔內(nèi)輸送氧氣,如果地下水位過高,則孔內(nèi)積水嚴(yán)重,對此,應(yīng)及時處理積水,然后再繼續(xù)施工。
(7)施工人員必須加強(qiáng)施工安全控制,密切觀測孔壁的變化情況,如果發(fā)現(xiàn)護(hù)壁斷裂或者坍塌情況,則應(yīng)及時采取支撐措施。如果發(fā)生險(xiǎn)情,則應(yīng)立即告知管理人員,并通知施工人員迅速撤離。
綜上所述,本文主要對抗滑樁施工技術(shù)在不良地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。不良地質(zhì)會對周邊工程項(xiàng)目建設(shè)以及人們的生命安全構(gòu)成威脅,對此,可采用抗滑樁治理技術(shù),提升不良地質(zhì)防護(hù)效果。