張鵬，王振宇，楊潤宇

（江蘇省巖土工程公司，江蘇 南京 210019）

0 引言

人工挖孔樁是指采用人工挖掘方法成孔，然后安放鋼筋籠，澆注混凝土而成的樁型。人工挖孔樁施工方便、速度較快、不需要大型機械設備，因而在樁基工程中得到廣泛應用。但挖孔樁孔內(nèi)作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動強度大，安全和質(zhì)量標準較高，特別在遭遇高強度巖石地層時，常規(guī)方法往往難以繼續(xù)掘進[1]。

B 山體滑坡地質(zhì)災害治理在人工挖孔樁施工過程中，遭遇高強度巖石地層，繼續(xù)采用人工結(jié)合風鎬方式開挖，難以破除巖石。若采用爆破施工，不僅因?qū)徟掷m(xù)復雜導致工期延誤，還需在安全保障措施方面投入大量資金[2]。此外，爆破施工對周邊環(huán)境要求極高。施工單位經(jīng)過調(diào)研論證并征詢相關單位意見，根據(jù)工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境并研究國內(nèi)外相關工藝，最終確定采用液壓劈裂機對孔內(nèi)高強度巖石進行破除[3-4]。此技術(shù)不僅操作簡單、輕便靈活，而且確保了施工進度，快速地消除了地質(zhì)災害隱患，獲得了良好的效益。

1 工程概況

1.1 項目地理位置、規(guī)模

B 滑坡區(qū)位于南京市江寧區(qū)湯山一號溫泉度假區(qū)北側(cè)山體，東距湯泉東路約450 m，西距湯泉西路約450 m，南距美泉路約500 m，交通便利。

B 滑坡體傾向西北，為填土導致的滑坡，對坡頂?shù)缆芳捌碌捉ㄖ褬?gòu)成威脅?；麦w坡頂?shù)缆窐烁?0.3～91.7 m，坡腳剪出口標高約69.0 m，山體坡度17～23 °不等，局部坡段較陡，滑坡體高差約20～22 m，坡面植被發(fā)育，部分樹木已呈倒伏狀。

1.2 工程地質(zhì)狀況

B 滑坡區(qū)巖體埋藏在殘積層之下，巖性為灰?guī)r。經(jīng)勘查、原位測試、結(jié)合室內(nèi)土工試驗和引用資料綜合分析，在鉆孔深度控制范圍內(nèi)依據(jù)其工程性質(zhì)自上而下分為：

（1）素填土：雜色,軟塑,粉質(zhì)粘土局部夾雜少量石塊、碎石。

（2）殘積土：褐黃色，可塑，局部混有少量風化巖塊，切面較光滑，干強度中等，韌性中等，該層主要分布于邊坡頂部。

（3）-2 巖石：灰白色，堅硬，巖芯呈柱狀，局部可見溶蝕現(xiàn)象,局部邊坡上部表層巖體裂隙發(fā)育，呈碎塊狀，巖石呈塊狀構(gòu)造，細粒結(jié)構(gòu)，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級，巖芯采取率在90%～95%，屬堅硬巖。

治理區(qū)各土層層厚、層底標高、層底埋深統(tǒng)計見表1。

表1 治理區(qū)地層層底標高、層底埋深統(tǒng)計表

通過對地基土巖土層物理力學性質(zhì)指標及原位測試資料進行分層統(tǒng)計、分析，各巖土層的物理力學性質(zhì)統(tǒng)計值見表2。

表2 巖土層主要物理力學性質(zhì)指標

1.3 滑坡巖土結(jié)構(gòu)特征

1.3.1 滑體

滑坡體巖土層結(jié)構(gòu)比較簡單，滑坡的滑體主要為①層素填土和②層殘積土。整個滑體平均厚約2.5 m，滑動面位于②層殘積土底面與基巖交界處，總體呈折線型滑動。

1.3.2 滑帶

治理區(qū)①層素填土厚度普遍較厚，滑坡體坡頂素填土厚約3.5 m，坡體中部素填土厚約2～3 m。滑帶主要位于素填土及殘積土內(nèi)。①層素填土垂直節(jié)理發(fā)育，且內(nèi)含少量植物根莖，透水性較強，結(jié)構(gòu)不均勻，暴雨天氣水體沿土層下滲，穿透②層殘積土后至灰?guī)r層頂面形成滯留，軟化基巖層頂面處滑帶土，降低滑帶土的強度參數(shù)，進而在與②層粉質(zhì)粘土層接觸面處形成軟弱滑動面。

1.3.3 滑床巖土特征

該滑坡滑床在整個滑坡體中部主要為巖石，在滑坡后緣處為素填土和殘積土，局部滑坡前緣也為殘積土。

1.4 主要治理措施

綜合考慮地質(zhì)、環(huán)境等諸方面因素，本著“安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、方便施工”的原則，對B滑坡地質(zhì)災害進行綜合治理，該滑坡為推移式滑坡，因此治理措施首先對下部坡體進行阻滑或分級抗滑，針對邊坡情況，具體治理措施為：

（1）在滑坡體下部較平緩地段，分別在80 m 平臺和坡腳處布置兩排抗滑樁。

（2）利用現(xiàn)有地形分級放坡，設置兩條寬4 m的邊坡平臺。

（3）對已經(jīng)產(chǎn)生滑動滑坡體，清除坡面松散巖土體及傾倒樹木，并進行局部削坡處理。

（4）在滑坡后緣設置截水溝、坡腳設置排水溝，坡面及邊坡平臺種植喬灌木。

（5）滑坡體兩側(cè)及坡面設置跌水溝，與坡腳已有排水系統(tǒng)相連。

2 液壓劈裂機在破巖過程中的選取

2.1 施工工藝的選取

人工挖孔樁實際施工過程中，樁孔開挖深度至0～3.5 m 遇到巖石層，該深度與勘查報告中描述的巖石的深度相符，巖石單軸抗壓強度達到62.3 MPa，此時繼續(xù)采用人工結(jié)合風鎬方式破除巖石非常困難，嚴重影響施工進度。根據(jù)多年施工經(jīng)驗，經(jīng)過多次調(diào)研并結(jié)合本工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境，最終確定采用液壓劈裂機對孔內(nèi)高強度巖石進行破除，直至達到設計要求的深度。

2.2 液壓劈裂機的優(yōu)點

（1）適用性強。液壓劈裂機構(gòu)造簡單，單人即可操作，采用的旋轉(zhuǎn)開關便于快速學習掌握，其組成結(jié)構(gòu)的動力站和分裂槍兩部分重量較輕，便于施工過程中來回移動。

（2）安全性高。液壓劈裂機沖擊力小，不像使用爆破設備、大型鑿巖設備或其他具有沖擊性的拆除設備產(chǎn)生的危險性大，采用液壓劈裂機，安全保障措施簡單。

（3）經(jīng)濟性好。液壓劈裂機的工作效率高，數(shù)秒內(nèi)即可分裂開一整塊高強度巖石，并可保持連續(xù)作業(yè)，此外，該設備購置及保養(yǎng)成本低，也不需要像爆破作業(yè)投入高昂的安全措施費用。

（4）環(huán)保性優(yōu)。采用液壓劈裂機在樁孔內(nèi)施工時，不會產(chǎn)生過大的噪音、過多的粉塵，對工作區(qū)周圍環(huán)境影響小。特別適用于人口密度集中的辦公區(qū)或居民小區(qū)周邊。

（5）精確性良。相比其他破碎機械設備，液壓劈裂機的分裂槍可按照所需要的分裂方向及分裂尺寸做到精準定位，分裂巖石的精確度高。

（6）靈活性佳。液壓劈裂機體積小巧、輕便靈活，工作效率高，在狹小的作業(yè)區(qū)域內(nèi)也可以便捷的進行破碎作業(yè)。

3 液壓劈裂機的結(jié)構(gòu)及使用方法

3.1 液壓劈裂機的結(jié)構(gòu)

液壓劈裂機由機架（小車）、液壓動力站和分裂槍三大部分組成。

3.2 液壓劈裂機使用方法

（1）用風鎬或鑿巖機等設備先在需要破除的巖石上設置分裂點并打鉆引孔。

（2）在分裂槍的劈塊與楔器的接觸面上均勻涂抹潤滑脂，減小分裂槍的工作阻力。

（3）開啟液壓動力站，將劈裂機的楔塊組(一個中間楔塊和兩個反向楔塊)插入事先打鉆的引孔中。

（4）使用擴大墊片再次對被分裂體進行分裂即可加寬裂縫，將巖石破碎成更小塊狀，便于從孔內(nèi)運出。

4 液壓劈裂機的應用效果

在人工挖孔抗滑樁施工中，遇抗壓強度大于60 MPa 的高強度巖石地層，采用液壓劈裂機破巖的工作效率超過1 m3/h，而人工結(jié)合風鎬破巖的工效不足0.3 m3/h。液壓劈裂機破巖的工作效率是人工結(jié)合風鎬破巖的3 倍多，該技術(shù)的使用大大加快了施工進度，有效地消除了地質(zhì)災害隱患。

5 結(jié)語

采用液壓劈裂機破除樁孔內(nèi)高強度巖石，適用性強、操作靈活，此外，還具有安全、環(huán)保、經(jīng)濟等優(yōu)點。該項技術(shù)的應用，加快了施工進度，節(jié)約了工程造價，避免了次生災害的發(fā)生，確保了挖孔作業(yè)的安全，對破除人工挖孔樁內(nèi)的高強度巖石具有指導意義。