鐘磊 申鐵軍

摘要 通過(guò)對(duì)各類滑坡治理技術(shù)進(jìn)行比選，微型鋼管樁最適合該滑坡在環(huán)境變形上的控制要求，但該技術(shù)以往多運(yùn)用于基坑防護(hù)，如運(yùn)用到震區(qū)滑坡中必然會(huì)出現(xiàn)施工步序、施工工藝等與環(huán)境不匹配的問(wèn)題。文章從樁基排布、工藝優(yōu)化、施工安全、質(zhì)量檢測(cè)等方面進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)不斷的試驗(yàn)、攻關(guān)及總結(jié)，形成了復(fù)雜環(huán)境下震區(qū)微型鋼管樁處置滑坡體的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞 鋼管樁；滑坡；加固

中圖分類號(hào) U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）04-0117-03

0 引言

某項(xiàng)目地處斷裂帶，經(jīng)常有地震，加上當(dāng)?shù)啬杲涤炅看?，降雨時(shí)間集中，極易發(fā)生由地震作用引發(fā)的滑坡，施工區(qū)域場(chǎng)地狹小，工程環(huán)境復(fù)雜，周圍工業(yè)建筑較多，施工期間必須保證盡量減少對(duì)周圍建筑物的影響，對(duì)環(huán)境變形控制要求高。由此，如何保證工程安全快速施工且滑坡控制得當(dāng)，對(duì)既有環(huán)境不造成過(guò)大影響，是該工程的技術(shù)難點(diǎn)。

1 微型鋼管樁及其技術(shù)原理

（1）微型鋼管樁是將鋼管樁與微型樁技術(shù)結(jié)合起來(lái)的一種新型抗滑樁，具有“小徑高強(qiáng)”的特點(diǎn)，通過(guò)在地基中先成孔，再在孔中植入鋼管、注漿，由此得到樁間改良后的土與微型樁體結(jié)構(gòu)組合的人工“復(fù)合地基”^[1]。

（2）樁基鋼管采用70～300 mm，長(zhǎng)細(xì)比>1，利用鉆孔法成孔，管內(nèi)采用壓力注入水泥砂漿進(jìn)而改善土體的抗剪強(qiáng)度來(lái)達(dá)到對(duì)滑坡治理的目的^[2]。

①通過(guò)鋼管上出漿孔水泥砂漿向樁周土體擠壓、滲透、固化。②樁周圍一定范圍內(nèi)的土體得以加固。③樁周附近形成水泥砂漿土+鋼管的復(fù)合體。④將滑坡中的一部分滑動(dòng)體加固成抗滑體。

總體而言，微型鋼管樁主要通過(guò)抗滑作用、擠密加固作用、樁土復(fù)合作用來(lái)起到滑坡加固、抗震效果^[3]?？拐鹦阅芎?，橫向抗力高。

2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

2.1 施工安全性強(qiáng)

（1）施工主要使用地質(zhì)鉆、注漿機(jī)等小型施工設(shè)備，對(duì)鄰近構(gòu)造物、邊坡不利影響較小。

（2）實(shí)施過(guò)程不形成深基坑、高邊坡等危險(xiǎn)源。

2.2 工程費(fèi)用節(jié)省，施工安全風(fēng)險(xiǎn)可控

（1）微型鋼管樁技術(shù)采用鋼管為主要材料。

（2）易于切割焊接，現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單。

（3）材料自重輕，便于搬運(yùn)堆放。

（4）微型樁群支護(hù)體系造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理，施工簡(jiǎn)易快捷且管理難度小。

（5）加固滑坡目的性強(qiáng)，后期補(bǔ)充措施少。

（6）適用于強(qiáng)震區(qū)從而大大減少了工程耗資。

2.3 綠色環(huán)保

（1）微型鋼管樁由于鋼管的可焊性能，樁長(zhǎng)一般不受地下障礙物的限制。

（2）由于管徑小，不需要大型的特殊機(jī)械設(shè)備。

（3）微型鋼管樁所需的場(chǎng)地小，不需要對(duì)既有環(huán)境大刷大挖。

（4）對(duì)環(huán)境的破壞作用也小，綠色環(huán)保且環(huán)境友好。

2.4 應(yīng)急性突出

（1）微型鋼管樁群施工便捷。

（2）可適用于絕大部分的滑坡類型以及地質(zhì)狀況。

（3）大幅縮短工期，有利于地震應(yīng)急處置從而達(dá)到應(yīng)急性的效果。

3 技術(shù)先進(jìn)性分析

（1）微型鋼管樁的布置形式靈活，布置方式不同，其在邊坡整治中所起的作用也不同。

（2）微型鋼管抗滑樁布置形式靈活，具有獨(dú)立成單排布置以及呈平面或空間鋼架體系布置兩種布置模式。

（3）微型鋼管樁可以單排布置，也可以進(jìn)行多排布置。

（4）在單排布置的情況下樁間和樁周的土體在滑坡推力的作用下得以加固。

（5）土體的抗剪強(qiáng)度得以提高。

（6）多排微型樁下樁與被加固的土體形成了樁土復(fù)合結(jié)構(gòu)，共同承受載荷的作用。

4 應(yīng)用方案分析

4.1 工程情況

項(xiàng)目在山西省右玉縣，屬晉北黃土高原組成部分，地勢(shì)南高北低，中間平緩，周圍群山環(huán)抱。該項(xiàng)目區(qū)屬于山間河谷和黃土丘陵區(qū)。地勢(shì)開闊，部分溝谷切割較深，地形起伏較大，自然地面高程介于1 255～1 491 m，最大高差236 m。右玉縣地處北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季特征明顯，春秋干燥多風(fēng)，夏季溫良，雨季集中，無(wú)酷熱現(xiàn)象，秋季清涼，降溫迅速，晝夜溫差大，冬季寒冷漫長(zhǎng)，風(fēng)大雪少。年平均氣溫3.6 ℃，1月均溫?15.1 ℃，7月均溫19.4 ℃，雨季集中在6—9月，多年平均降水量403 mm，年平均蒸發(fā)量1 777 mm，年平均相對(duì)濕度59%，主導(dǎo)風(fēng)向西風(fēng)。西北風(fēng)，多年平均風(fēng)速205 m/s，霜凍期從9月至次年4月，全年無(wú)霜期104 d，最大凍深1.69 m。項(xiàng)目全體人員圓滿地完成了項(xiàng)目合同書規(guī)定的所有研究?jī)?nèi)容，自主創(chuàng)新獲得多項(xiàng)實(shí)用新型專利、省部級(jí)工法。

4.2 確定方案

（1）為避免滑坡體繼續(xù)滑動(dòng)造成周邊村民生命財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)該滑坡體進(jìn)行了清方減載。

（2）清方滑坡后緣與滑床裸露形成新的不安全臨空面，將加強(qiáng)滑坡體的牽引作用從而誘發(fā)滑坡上方土體出現(xiàn)滑動(dòng)破壞。

（3）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，為確保民房地基和村道路基安全性，對(duì)滑坡后緣采用微型鋼管樁進(jìn)行加固。

4.3 處置措施

（1）微型鋼管樁加固位置為在滑坡后緣外側(cè)。

（2）微型鋼管樁采用DN125無(wú)縫鋼管。

（3）鋼管按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要求下料，單節(jié)長(zhǎng)度為6 m。

（4）鋼管樁共設(shè)置4排，深度15 m。

（5）鉆孔間距1 m，每排鉆孔間距1 m。

（6）按梅花形布置，形成支撐帷幕。

（7）鋼管內(nèi)注C30水泥漿，注漿壓力按0.5 MPa控制。

4.4 應(yīng)用效果

（1）微型樁群施工便捷，尤其適用于施工場(chǎng)地狹小、工程條件復(fù)雜的淺層滑坡處理。

（2）水泥用量少，不耗地材，可大幅降低施工成本。

（3）微型樁群支護(hù)體系造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理，加固滑坡目的性強(qiáng)。

（4）施工簡(jiǎn)易快捷，后期補(bǔ)充措施少等優(yōu)點(diǎn)大大減少了全生命周期的工程耗資。

4.5 成本控制

抽調(diào)精干的工程技術(shù)人員和富有管理經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目班子組建項(xiàng)目經(jīng)理部，統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)施工。選派施工技術(shù)力量強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的施工隊(duì)伍和機(jī)械性能良好、效率高的施工機(jī)械投入施工，從人員落實(shí)和機(jī)械設(shè)備配備上保證工程按期完工，強(qiáng)化成本精細(xì)管控。全面強(qiáng)化“骨頭里榨油”理念，樹立全員成本管控意識(shí)，落實(shí)成本責(zé)任，及時(shí)與項(xiàng)目部簽訂目標(biāo)成本責(zé)任書并監(jiān)督檢查執(zhí)行情況。通過(guò)編制成本管控計(jì)劃分解表，將成本計(jì)劃分解，明確責(zé)任，層層壓實(shí)，增強(qiáng)全員成本意識(shí)；通過(guò)勞務(wù)單價(jià)高低搭配，整段分包，將成本目標(biāo)作為最高限價(jià)管控，切實(shí)加強(qiáng)了項(xiàng)目成本目標(biāo)管理；通過(guò)協(xié)作單位限價(jià)審批、競(jìng)價(jià)選取，提高協(xié)作單位質(zhì)量，降低管理無(wú)形成本；通過(guò)識(shí)別“成本盈利點(diǎn)、虧損點(diǎn)”，做到心中有數(shù)，確保落實(shí)盈利點(diǎn)，最大限度彌補(bǔ)虧損點(diǎn)。強(qiáng)化成本核算，保證收入成本及時(shí)入賬，有效縮小財(cái)務(wù)賬面收入與工程產(chǎn)值之間的差距，年綜合利潤(rùn)指標(biāo)提高2%以上。項(xiàng)目成本與工程量統(tǒng)計(jì)見表1～2。

5 工程實(shí)例

5.1 交通、通訊及水電等情況

5.1.1 交通運(yùn)輸情況

路線起點(diǎn)位于右衛(wèi)鎮(zhèn)殺虎口村南100 m處，與國(guó)道241形成平面交叉，且距離G59呼北高速右衛(wèi)出口8.6 km。路線通過(guò)右玉縣所轄的殺虎口村、二十五灣村、沙梁村、胡四窯村、朱家窯村，鄉(xiāng)村道路暢通，交通運(yùn)輸便利。

5.1.2 通信情況

海子灣水庫(kù)到高速橋之間（K40+900～K41+120）網(wǎng)絡(luò)未覆蓋，沒有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，胡四窯村到王四窯村段（K47+250～K51+055）網(wǎng)絡(luò)未覆蓋，沒有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，其余段落均有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。項(xiàng)目部位于殺虎口旅游區(qū)，有網(wǎng)絡(luò)線路，采用有線數(shù)據(jù)傳輸，T梁預(yù)制場(chǎng)拌和站采用專線架設(shè)。

5.1.3 用水情況

路線范圍內(nèi)有蒼頭河、海子灣水庫(kù)，施工沿線水系發(fā)達(dá)，地下水資源豐富，水質(zhì)可以滿足工程要求，工程用水方便。

5.1.4 用電情況

項(xiàng)目用電重點(diǎn)為梁預(yù)制場(chǎng)和鋼筋加工場(chǎng)，場(chǎng)地選址為現(xiàn)有高壓線路，可提供工程所需的施工用電。

5.2 項(xiàng)目前期情況

項(xiàng)目?jī)呻A段施工圖設(shè)計(jì)2020年4月批復(fù)，2020年7月交付使用。資金來(lái)源于上級(jí)補(bǔ)助和地方配套，項(xiàng)目預(yù)付款額度為工程量清單所列第100～700章合計(jì)金額的5%。開工前的各類手續(xù)已辦理，K40+788下穿準(zhǔn)池鐵路相關(guān)手續(xù)12月中旬辦理完成。

5.3 工程項(xiàng)目特點(diǎn)

（1）路線起點(diǎn)位于右衛(wèi)鎮(zhèn)殺虎口村南100 m處，與國(guó)道241形成平面交叉，且距離G59呼北高速右衛(wèi)出口8.6 km。路線通過(guò)右玉縣所轄的殺虎口村、二十五灣村、沙梁村、胡四窯村、朱家窯村，鄉(xiāng)村道路暢通，交通運(yùn)輸便利。

（2）沿線可供施工利用的石料有塊石、片石、碎石，其料場(chǎng)分布在高家堡鄉(xiāng)李官屯村附近，石料主要是石灰?guī)r，呈青灰色或深灰色，弱風(fēng)化，致密堅(jiān)硬，結(jié)晶結(jié)構(gòu)，層理結(jié)構(gòu)，構(gòu)造風(fēng)化裂隙較發(fā)育，局部夾薄層風(fēng)化破碎層，產(chǎn)量豐富。

（3）采用如下合作方式：①公司按照業(yè)主要求及招標(biāo)文件小微型項(xiàng)目管理辦法組建小微型項(xiàng)目管理中心。②由于該項(xiàng)目工作面較多，工程細(xì)目繁雜，公司派駐項(xiàng)目經(jīng)理、財(cái)務(wù)、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人等主要管理人員，其余管理人員由協(xié)作單位配備。③公司按照招標(biāo)文件小微型項(xiàng)目管理辦法設(shè)置職能部室，配置管理人員15人，協(xié)作單位配置管理人員5人。④嚴(yán)格按照集團(tuán)公司小微型項(xiàng)目管理職能劃分要求，公司主要負(fù)責(zé)策劃管理、成本總額管控、合同結(jié)算、農(nóng)民工、材料采購(gòu)等方面的過(guò)程監(jiān)督管理，協(xié)作單位重點(diǎn)負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)管理、試驗(yàn)檢測(cè)、地方協(xié)調(diào)、材料基礎(chǔ)管理及收尾管理，確保進(jìn)度、質(zhì)量和安全環(huán)保滿足業(yè)主要求。⑤協(xié)作單位負(fù)責(zé)承擔(dān)項(xiàng)目部建設(shè)費(fèi)用，公司管理人員15人的辦公、生活、食宿等費(fèi)用，集團(tuán)及公司領(lǐng)導(dǎo)因工作需要進(jìn)行項(xiàng)目檢查時(shí)產(chǎn)生的必要招待費(fèi)用，項(xiàng)目管理用車租金、過(guò)路費(fèi)、燃油費(fèi)、保養(yǎng)費(fèi)等費(fèi)用以及項(xiàng)目外委試驗(yàn)檢測(cè)費(fèi)用。⑥利潤(rùn)分配方式：合同價(jià)的3%利潤(rùn)歸總部，項(xiàng)目剩余利潤(rùn)歸協(xié)作單位。

5.4 項(xiàng)目重點(diǎn)工程

（1）海子灣大橋基樁：1#墩2根樁長(zhǎng)22 m、2#墩2根樁長(zhǎng)22 m、3#墩2根樁長(zhǎng)22 m、4#墩2根樁長(zhǎng)22 m均位于河道內(nèi)。橋址上游200 m為海子灣水庫(kù)，水庫(kù)進(jìn)入雨季或汛期便開閘放水，所以便道修筑輔助工程量大且安全措施及日常維護(hù)成本較高。

（2）路基土石方調(diào)配：按照施工圖設(shè)計(jì)，K39+080～K40+000段路基填方主要從K40+000～K41+000段路基調(diào)入，K42+000～K49+000段路基填方主要從K50+000～K52+000段路基遠(yuǎn)運(yùn)調(diào)入，根據(jù)項(xiàng)目前期考察K40+788下穿準(zhǔn)池鐵路相關(guān)手續(xù)辦理難度大，K41+114處下穿大呼高速海子灣大橋影響K39+080～K40+000段路基填方。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)在項(xiàng)目施工中，對(duì)傳統(tǒng)微型鋼管樁進(jìn)行深入的研究與探索，發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)震區(qū)淺層滑坡采取加密布置的微型鋼管樁，可保證淺層滑坡的穩(wěn)定。微型鋼管樁可以單獨(dú)使用，也可以和其他支擋結(jié)構(gòu)配合使用，如微型鋼管樁+錨噴支護(hù)，微型鋼管樁+預(yù)應(yīng)力錨索等配合使用。

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收稿日期：2023-12-12

作者簡(jiǎn)介：鐘磊（1983—），男，本科，工程師，從事公路建設(shè)工作。

通信作者：申鐵軍（1980—），男，本科，正高級(jí)工程師，研究方向：止水結(jié)構(gòu)。