董文杰 吳存 陳治明
摘? 要:結(jié)合雷公灘水庫(kù)交通隧洞上壩端出口發(fā)生的滑坡體治理的成功實(shí)例,介紹了滑坡體加固設(shè)計(jì)方案,并對(duì)山體裂縫處理、錨筋樁施工工藝及施工方法、巖體加固等進(jìn)行了詳細(xì)介紹。并由此體現(xiàn)出該滑坡體治理技術(shù)通過(guò)對(duì)圍巖進(jìn)行預(yù)加固處理后,使圍巖提高了自穩(wěn)能力,確保了圍巖的穩(wěn)定和開(kāi)挖的安全。為今后類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)及施工提供指導(dǎo)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:雷公灘水庫(kù)? 滑坡體? 加固設(shè)計(jì)? 錨筋樁? 施工方法
中圖分類(lèi)號(hào):U216 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2020)01(b)-0041-03
1? 滑坡體的特性
滑坡體位于湖北省??悼h雷公灘水庫(kù)上壩端出口,有松動(dòng)巖塊,順層,順坡垮塌,部分松散巖塊有可能會(huì)繼續(xù)滑落。山頂裂縫1~2cm,頂部有高壓線(xiàn)、民房、滑坡邊緣離頂部電桿約5m。
2? 滑坡體加固設(shè)計(jì)方案
2.1 臨時(shí)防護(hù)
對(duì)塌落后的裸露面噴射素混凝土3~5cm,將松散巖體表面凝結(jié),防止掉塊。在施工平臺(tái)周邊設(shè)置擋板和坡面掛網(wǎng)。
2.2 完善排水
在塌落后形成的平臺(tái)處開(kāi)挖排水溝,在山頂塌方部位周?chē)_(kāi)挖截水溝,將降雨及周?chē)鷿B水及時(shí)排往塌方區(qū)域以外。若遇降雨,采用彩條布或其他防雨遮蓋材料,對(duì)上部裂縫及塌方部位進(jìn)行遮蓋。
2.3 裂縫處理
對(duì)山頂裂縫進(jìn)行封閉,沿裂縫通長(zhǎng)開(kāi)挖,寬度約30~50cm(可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整),深度不小于0.5m。開(kāi)挖后鋪設(shè)復(fù)合土工膜,膜上原土回填封閉,回填頂部應(yīng)高于周邊地面約5cm,周?chē)_(kāi)挖截水溝。對(duì)于坡面的裂縫,采用噴射混凝土進(jìn)行封閉。
2.4 滑坡巖體加固措施
2.4.1 坡面打孔
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形,由參建各方現(xiàn)場(chǎng)指定孔位,初步擬定孔間距3m,深度10~15.0m(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況,由施工地質(zhì)人員確定),梅花型布置。孔位、孔距、孔深可根據(jù)巖體、地形情況調(diào)整。
鉆孔時(shí)應(yīng)盡量垂直巖體結(jié)構(gòu)面鉆入(包括正面、側(cè)面),孔徑須滿(mǎn)足錨筋樁的安裝。施打過(guò)程中,如果孔內(nèi)出水,則在該孔下方1.0m處再打設(shè)一孔,作為排水孔。
2.4.2 巖體加固
在鉆孔內(nèi)安裝錨筋樁。錨筋樁采用3根直徑25mm鋼筋焊接成整體,灌漿管采用直徑25mm鋼管(管徑可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整,須可灌入水泥砂漿);錨筋樁與灌漿管采用焊接或綁扎。具體如圖1、圖2所示。錨筋樁長(zhǎng)度11~16m,入巖深度10~15.0m,外露1m。錨筋樁系全長(zhǎng)M25水泥砂漿粘結(jié)型錨桿。325錨筋樁設(shè)計(jì)抗拔力≥300kN;水泥砂漿應(yīng)加入早強(qiáng)劑。注漿時(shí)應(yīng)進(jìn)行注漿試驗(yàn),以確定相關(guān)參數(shù)。
2.4.3 洞口延長(zhǎng)、上部填土反壓
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),塌方后隧洞出口樁號(hào)為SBL0+115.00,與原設(shè)計(jì)相比洞長(zhǎng)縮短13m,為避免上部垮塌掩埋洞口,將隧洞延長(zhǎng)9m,至原設(shè)計(jì)SBL0+124.00處。隧洞仍為原斷面型式,洞壁襯砌厚度增厚為1.0m,配筋與原洞身相同。在隧洞出口端設(shè)置洞臉擋墻,采用混凝土結(jié)構(gòu),最大墻高10.0m,擋墻位置及長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形確定。擋墻和延長(zhǎng)段隧洞底部均打入錨筋樁,錨筋樁規(guī)格均與滑坡巖體加固相同。
在延長(zhǎng)隧洞上方進(jìn)行回填,利用回填料對(duì)滑坡體形成反壓?;靥盍舷虏坎捎枚茨槗鯄ψ钃?,中部在511.5高程形成變坡馬道,馬道寬2.0m,設(shè)置排水溝?;靥盍喜捎眯⌒蛪簩?shí)機(jī)械分層壓實(shí),坡比為1∶1,具體見(jiàn)圖3、圖4。
2.5 安全監(jiān)測(cè)
施工單位應(yīng)加強(qiáng)滑坡體的安全監(jiān)測(cè)。在塌方適當(dāng)位置設(shè)置簡(jiǎn)易觀測(cè)設(shè)施,24h現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。
3? 治理施工方案
滑坡體邊緣距頂部高壓變壓電桿及民房6~10m,距離較近,倘若想就滑坡體進(jìn)行清除,會(huì)加大高壓線(xiàn)路安全隱患,因而只可加固滑坡體進(jìn)行。遵從現(xiàn)場(chǎng)情況以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求,為保障此次工程施工能夠如期、安全展開(kāi),此次滑坡體治理施工擬采取以下施工方案。
第一步,對(duì)裂縫進(jìn)行封閉。頂部山體裂縫沿裂縫通長(zhǎng)進(jìn)行開(kāi)挖,寬度30~50cm(現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整,不能強(qiáng)行施工,如遇到阻礙可以稍微跳過(guò)),然后以水泥砂漿回填封閉?;麦w中裂縫用1∶1水泥砂漿對(duì)裂縫進(jìn)行填實(shí),避免滑動(dòng)面受水侵蝕。
第二步,采用鋼筋樁對(duì)滑坡體進(jìn)行錨固。鋼筋樁按高程交錯(cuò)進(jìn)行。鋼筋樁一直布置到正常山體。裂縫封閉后,進(jìn)行鋼筋樁施工,鉆孔完畢,將鋼筋樁打入孔中,并對(duì)管口暫時(shí)進(jìn)行封閉。此項(xiàng)工作由上至下進(jìn)行施工。
第三步,掛網(wǎng)噴漿,并輔助修筑周邊排水截滲溝。同時(shí)在滑坡體底部澆筑混凝土擋土墻。此項(xiàng)工作由上至下進(jìn)行施工。
第四步,地表處理完之后便需要進(jìn)行注漿操作,該過(guò)程中需要遵循先下后上,由外至里的原則開(kāi)始逐根注漿。需要注意的是,某些漿液會(huì)在土體貫通孔隙作用下發(fā)生流失,某些孔位壓漿量相對(duì)大,因而注漿施工并未將注漿量視作注漿結(jié)束控制。在具體的工程中,每一注漿孔都應(yīng)當(dāng)在完成一次漿之后并達(dá)到一定的注漿壓力標(biāo)準(zhǔn)之后,停漿3~4h,等到注漿孔中漿液凝固后的多余水得以排出,再進(jìn)行下一次的壓漿。同理,反復(fù)進(jìn)行若干次,直至無(wú)法注進(jìn)為止。
4? 鋼筋樁施工工藝及施工方法
4.1 鋼筋樁施工工藝
錨桿制作→施工放樣→錨孔成型→安放錨桿→注漿。
4.2 鋼筋樁制作
3根直徑Φ25鋼筋與直徑25mm鋼管幫扎成整體,鋼筋搭接采用焊接。
4.3 鋼筋樁的成型
(1)此次工程采用干式鉆井,倘若在鉆孔成孔階段中,土質(zhì)發(fā)生了坍塌阻礙了正常的成孔過(guò)程,鉆孔時(shí)可選擇借助于套管護(hù)壁,直接一次性就將是長(zhǎng)度鉆至所需的長(zhǎng)度。完成這一操作后,需及時(shí)拔出鉆桿,然后配備上預(yù)應(yīng)力筋,拔出套管。
(2)鉆孔底部相應(yīng)的偏斜尺寸最好不要超過(guò)錨桿長(zhǎng)度整體的8%。
(3)錨桿(土釘)孔深應(yīng)當(dāng)大于或者等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,但需要控制在大于相應(yīng)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的1%以?xún)?nèi)。
(4)按照鉆機(jī)速度,以及鉆屑成分等影響因素的情況,確定地質(zhì)是否發(fā)生變化,出現(xiàn)怎樣的變化,進(jìn)而確保錨筋嵌入微風(fēng)化巖層能夠達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)深度要求。
4.4 桿體組裝以及安放
(1)安放桿體時(shí),需要避免出現(xiàn)扭壓、彎曲等情況。
(2)桿體到達(dá)孔內(nèi)深度應(yīng)當(dāng)大于或等于錨桿整體長(zhǎng)度的95%,實(shí)際的安放過(guò)程中切勿隨意敲擊,禁止懸掛重物。
(3)沿桿體軸線(xiàn)方向,以2.0m作為一個(gè)單位間隔,進(jìn)行對(duì)中支架的設(shè)立。
(4)桿體自由段需要采取塑料布,也可以是塑料管加以包裹,其中,和錨固體相連接的位置需要使用鉛絲綁牢。
(5)桿體外露體需要依據(jù)按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)使用三道防腐油漆加以防腐操作。
4.5 安裝泄水孔
泄水孔使用Φ60PVC管,按照如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行:安裝間距,控制為3000mm×3000mm,第一步便是鉆機(jī)成孔,相應(yīng)的泄水孔埋設(shè)端頭使用類(lèi)似棉紗等物體完成塞堵之后進(jìn)行安裝,其中,入土長(zhǎng)度最好為500mm,結(jié)構(gòu)面外露宜為50mm,之后在進(jìn)行注漿固定。
4.6 注漿
在錨孔成型完成并清孔完畢后,然后將制作成型的錨桿插入錨孔內(nèi)在經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后即進(jìn)行注漿,注漿材料采用≥M25水泥漿進(jìn)行灌注。
5? 搭設(shè)腳手架
腳手架搭設(shè)為整體工程項(xiàng)目的重要一環(huán),只要在高空狀態(tài)下進(jìn)行,高空作業(yè)垂直高度達(dá)到了16m,可見(jiàn)其施工難度。此次工程用到的為三排腳手架,立桿縱距,橫距均為1.2m,其中,相應(yīng)的大橫桿步距為1.5m,以4跨為一個(gè)單位間隔,進(jìn)行剪刀撐的設(shè)立,接頭使用的為對(duì)接扣形式完成連接,大橫桿與立桿二者間利用的為直接扣形式連接。于邊坡上間隔4m就設(shè)立上一道附著土釘(這里的土釘使用為16螺紋鋼),確保土釘與相應(yīng)拉桿能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確安全連接,進(jìn)而增強(qiáng)腳手架相應(yīng)的抗傾覆力。直至錨筋樁整體施工均完成后,便開(kāi)始擋土墻施工,考慮到其采用的為從下至上施工方式,因而需要運(yùn)用分層施工形式,要拆除之前搭建的腳手架,再依據(jù)具體情況重新搭設(shè),其所運(yùn)用的手法大體與之前相同的。
6? 鋼筋樁施工控制技術(shù)
6.1 施工質(zhì)量保證措施
(1)一系列材料進(jìn)場(chǎng)前要通過(guò)相關(guān)的驗(yàn)收,確保均為合格產(chǎn)品。
(2)鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)就用水量進(jìn)行準(zhǔn)確的把控,上官清孔。
(3)為確保錨固段長(zhǎng)度,避免出現(xiàn)清渣不徹底的情況,鉆孔深度最好要高于鉆0.1~0.3m之間。
(4)注漿時(shí)要遵從由注漿管孔底反向一次性連續(xù)注漿原則,針對(duì)間隔等情況,需要借助于有效舉措加以處理。
(5)注漿在水泥漿未實(shí)現(xiàn)相關(guān)強(qiáng)度前不得擅自移動(dòng)錨桿。
(6)確保墊墩背面地基具備一定程度的承載力。
(7)確保錨筋受力方向始終屬于直線(xiàn)形式。
6.2 邊坡監(jiān)測(cè)以及信息施工
為盡可能地確保邊坡開(kāi)挖過(guò)程中的施工安全,需要實(shí)施施工監(jiān)測(cè),其中,監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移情況、地表開(kāi)裂(這里指的是位置、裂縫寬度)實(shí)際狀況。
(1)就支護(hù)結(jié)構(gòu)水平、沉降位移所進(jìn)行的監(jiān)測(cè)。遵從沿肩坡邊布點(diǎn)觀測(cè)的相應(yīng)原則:于變形最為顯著,受力情況最大,還有局部地質(zhì)條件最差等區(qū)域上設(shè)點(diǎn)觀測(cè),以便于確保邊坡安全。其中,所使用的儀器要滿(mǎn)足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需求,確保其精度等。
(2)信息施工按照實(shí)際的施工狀況以及檢測(cè)所得數(shù)據(jù)就施工方案進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化,倘若遭遇不良土質(zhì)的話(huà),可考慮加長(zhǎng)土釘或預(yù)應(yīng)力土釘?shù)?,針?duì)其中的安全隱患或已經(jīng)出現(xiàn)的安全問(wèn)題及時(shí)地應(yīng)用科學(xué)恰當(dāng)?shù)姆绞郊右匝a(bǔ)救。
(3)倘若出現(xiàn)險(xiǎn)情,需按照險(xiǎn)情程度,指揮部進(jìn)行引導(dǎo),力求盡可能地降低損失,進(jìn)而推動(dòng)工程建設(shè)的順利開(kāi)展。
7? 結(jié)語(yǔ)
雷公灘水庫(kù)交通隧洞上壩端滑坡體通過(guò)對(duì)圍巖加以相應(yīng)的預(yù)加固處理后,促使圍巖固結(jié),切實(shí)性地增強(qiáng)自穩(wěn)能力。此后,展開(kāi)開(kāi)挖支護(hù)施工,促使二者的相應(yīng)措施共同作用(見(jiàn)圖5),以保證圍巖穩(wěn)定以及開(kāi)挖的相對(duì)安全。根據(jù)監(jiān)測(cè)資料,目前治理后的雷公灘水庫(kù)交通隧洞上壩端出口高邊坡趨于穩(wěn)定狀態(tài),地表沉降觀測(cè)和洞內(nèi)測(cè)量結(jié)果均在安全范圍內(nèi),說(shuō)這明加固處理措施恰當(dāng)。該滑坡體治理技術(shù)可供類(lèi)似工程借鑒。
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