论文部分内容阅读
摘要：作者通过施工实践，阐述了在大型滑坡治理中，采用锚索桩和钢管桩进行滑坡治理的可行性、施工步骤、施工工艺及效果评价。
关键词：滑坡治理
Abstract: the author through the construction practice, the paper in large landslide, the anchor pile and steel pipe piles on the feasibility of the landslide, construction procedure, construction technology and effect assessment.
Keywords: landslide
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号
一、 滑坡基本情况
贵州省六盘水至盘县高速公路第6合同段新光村大桥地处水城县发耳乡新光村，该桥为分离式桥梁，左线全长555.96m，上部构造为13×40预应力砼连续T梁+30m预应力砼简支T梁，右线全长595.96m，上部构造为14×40预应力砼连续T梁+30m预应力砼简支T梁，下部构造采用柱式台配桩基础、柱式墩配桩基础、空心薄壁墩配桩基础。
2009年7～8月水城县发耳乡地区连续强降历史罕见暴雨，导致新光村大桥已开挖桩基护壁出现错位。2009年7月20日，施工单位在进行新光村大桥桩孔开挖过程中，5～12#墩山体有滑坡迹象，2009年9月8日至2009年12月25日贵州交通岩土有限责任公司对该山体进行地质灾害监测，监测结果显示，新光村大桥5～12#墩山体存在明显滑动迹象。贵州水盘高速公路有限公司高度重视，多次组织专家现场踏勘，并委托贵州交通岩土工程有限责任公司对新光村大桥桥位导石堆进行了深孔位移监测，从监测单位提交的正式监测报告显示：第一、二、三期新光村大桥地质灾害监测报告显示桥位导石堆0～20m深度的區域都有位移，最大的位移达20mm，部分监测孔被剪断无法继续监测。监测报告明确：该段斜坡产生了深层的滑动，为确保新光村大桥施工运营安全，应尽快查明场区滑坡体地质资料及滑坡周界，对桥位已产生的滑坡进行加固。对此设计单位湖南省交通规划勘察设计院也多次组织了专家对现场进行查勘，并于10月中旬开展地质补勘工作。
二、 滑坡治理方案
鉴于深孔监测资料和地质补勘工作均发现该坡体有整体滑动的迹象，导石堆处于蠕变状态，拟建的高速公路在堆积体中部以桥梁方式通过，随着堆积体边界条件的改变，仍然有整体失稳的可能。为确保高速公路施工、运营安全，有必要对导石堆进行加固处治。2009年12月14日，贵州水盘高速公路有限公司邀请贵州高速公路开发总公司、设计单位及设计咨询单位、地勘单位、监理及施工单位有关专家及相关负责人召开滑坡专项治理评审会，具体处理方案如下：
1、 清除导石堆后缘便道弃渣，搬移导石堆上的拌和站；
2、 沿滑坡边界设置截水沟，将上边坡地表水排出导石堆；
3、 在桥梁左侧8 m的位置设置一排共41根抗滑桩：1～7号抗滑桩尺寸为1.8×2.5米，桩中对中的间距为6.5米，长度28m；8～24号抗滑桩尺寸为2×3米，桩顶设置4根8～15.24的预应力锚索，桩中对中间距为6米，长度32m；25～32号抗滑桩尺寸为2×3米，桩长26m，桩中对中间距为6米；32～41号抗滑桩尺寸为1.2×2m，桩长12m，桩中对中间距为7米。
4、 桥梁左侧设置抗滑桩截断来自桥梁左上方的滑坡推力后，滑坡整体稳定，但是桥位仍然存在蠕动变形的可能；为确保桥梁桩基位置坡体的稳定，在桥梁的右侧设置4排φ100、间距1.5m呈梅花型布置的钢管微型桩，桩顶用框架梁连成整体。
三、 滑坡治理步骤
1、 在滑坡体外修筑环向截水沟，以截断滑坡体外的地表水进入滑坡体，确保滑坡体相对稳定。
2、 清理滑坡体上人为荷载，避免在人为荷载的作用下，加大滑坡体的下滑力。
3、 施工桥梁左侧抗滑桩，确保滑坡体的推力得到一定程度的消除。
4、 施工预应力锚索，使滑坡体、抗滑桩和滑动面以下基岩形成整体，有效控制滑坡体的下滑。
5、 施工桥梁右侧钢管桩，进一步消除滑坡体下滑的可能。
四、 滑坡治理施工工艺
1、 抗滑桩施工
（1） 施工顺序：孔桩开挖→孔底钎探→抗滑桩钢筋制作安装→预留锚索孔→浇注孔桩混凝土→养生→孔桩无破损检测。
（2） 孔桩开挖：由于孔桩处于滑坡地带，孔桩中对中间距较小，为尽量减少孔桩爆破施工过程中对滑坡体的扰动，保证孔桩开挖施工人员的安全，抗滑桩施工实行跳孔开挖，先后分成两批进行，即某根孔桩的前后孔桩浇注完毕后方能进行该孔桩的施。由于孔桩处于古崩塌体地段，施工过程中很容易产生流沙现象，要求施工过程中，严格控制爆破药量，尽量避免超挖，同时严格控制护壁混凝土的强度、上下节护壁钢筋搭接质量，护壁钢筋的布置严格按照设计图纸进行施工，坚决杜绝偷工减料，确保护壁上下形成整体，共同抵御护壁外岩体压力，确保成孔质量满足图纸要求。针对有可能出现流沙段落，在孔底四周以一定外插角向下灌注水泥浆，以固结松散体，确保孔桩下一节段孔桩四周形成整体，从而杜绝流沙现象发生，确保施工安全。孔桩开挖至设计标高后，如满足设计嵌岩深度，且经过钎探确保孔底无不良地质后即可终孔，进入下一部工序施工。
（3） 钢筋制作安装：孔桩钢筋严格按照设计图纸所示数量、间距进行布置，钢筋的搭接需满足施工规范要求，在同一断面上的接头数量不得超过钢筋数量的50%，严格控制焊接质量，相焊接的两根钢筋中心线应在一条线上，确保焊缝饱满，无焊疤。同时按照设计图纸的要求安设无破损检测管，检测管采用套筒连接，确保检测管要连接迷失，必要时，在连接处采用透明胶缠绕，确保浇注混凝土时，检测管不漏浆。
（4） 混凝土施工：混凝土采用拌和站集中搅拌供应，混凝土搅拌运输车运输至孔口，通过串筒进行浇注。混凝土的配合比和搅拌、运输应符合规范要求。浇注之前清除孔底浮渣，浇注过程中采用人工辅助布料，出料口不得超过混凝土面2米，以保证混凝土不离析，振动时间和范围应符合规范要求，确保不漏振也不过振，保证混凝的土密实性。
2、 锚索施工
（1） 锚索成孔：采用风动干钻法成孔，不得采用水钻施工，具体采用13m3的大型空压机供风，移动潜孔钻施钻成孔。开孔前，应调试成孔方位及角度，确保锚索孔成孔后满足图纸要求。成孔长度应比锚索长度深50cm以上。
（2） 锚索安装及注浆：锚索孔施钻至设计长度后，应及时安装锚索。锚索在施工现场制作加工成型，制作过程中，应注意导向帽的制作安装，这是确保穿束顺利的关键，导向帽由两根钢筋焊接而成，导向帽须与定位骨架中的定位环焊接形成整体，锚索端部须与导向帽钢筋牢固绑扎连接。为确保锚索在孔内居中，自由段每1米设置一个定中件，锚固段每2米设置一处定位骨架，定位骨架由2个扩张环、1个定位环、4根定位钢筋焊接而成。同时，紧箍环和扩张环的刚度、间距应满足图纸要求。注浆管应顺畅，确保注浆顺利。穿束采用人工穿束，如穿束受阻，应查明原因后重新成孔穿束，确保锚索长度满足图纸要求。注浆材料为添加膨胀剂的纯水泥浆，注浆最大压力为1Mpa，注浆过程中应确保排气孔通畅，直到排气孔流出浓水泥浆为止。
（3） 锚索张拉：待浆体和锚垫板强度达到设计强度的80%后方可进行预应力锚索张拉。每根锚索分成三次张拉，第一次张拉至设计张拉力的30%，第二次张拉至设计张拉力的75%，第三次超张拉至设计张拉力的110%，持荷5min后退出千斤顶，锁定预应力，超出锚具部分5cm以外部分钢绞线采用砂轮切割机进行切割。张拉完毕后，对预应力锚索进行二次注浆，以填塞因张拉产生的裂隙和第一次注浆不饱满遗留的缝隙。
3、 钢管桩施工：钢管桩呈梅花形布置，纵很间距为1.5m，采用10cm钢管，长20米，内注M30水泥砂增加钢管的刚度，为确保分散钢管桩形成整体，钢管桩顶采用30×35cm厚C25钢筋混凝土框架进行连接，钢管桩顶和框架钢筋进行焊接。
五、 滑坡治理效果评价
预应力锚索斜向下锚固在滑动面以下岩层，通过注浆，又将扩散半径内的松散体胶结形成岩柱，和抗滑桩联合形成整体后，使抗滑桩和滑动面以上范围内的滑坡增加了强度，整体性加强，有效抵御了来自滑坡体作用力，同时，钢管桩再次加强了对滑坡体的抵御能力，使滑坡体及滑动面以下岩体形成整体，杜绝了滑坡体再次发生位移。滑坡体治理完毕后对滑坡体的滑动情况进行深层位移和表面监测，结果均显示，无滑动迹象，滑坡治理效果显著，保证了桥梁结构安全。
参考文献：
1、 中华人民共和国行业标准.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）,人民交通出版社；
2、 中华人民共和国行业标准.《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18-2003）,中国建筑工业出版社；
3、 中华人民共和国行业标准.《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）,人民交通出版社；
4、 中华人民共和国行业标准.《公路路基施工技术规范》（JTG F10—2006）,人民交通出版社；
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：滑坡治理
Abstract: the author through the construction practice, the paper in large landslide, the anchor pile and steel pipe piles on the feasibility of the landslide, construction procedure, construction technology and effect assessment.
Keywords: landslide
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号
一、 滑坡基本情况
贵州省六盘水至盘县高速公路第6合同段新光村大桥地处水城县发耳乡新光村，该桥为分离式桥梁，左线全长555.96m，上部构造为13×40预应力砼连续T梁+30m预应力砼简支T梁，右线全长595.96m，上部构造为14×40预应力砼连续T梁+30m预应力砼简支T梁，下部构造采用柱式台配桩基础、柱式墩配桩基础、空心薄壁墩配桩基础。
2009年7～8月水城县发耳乡地区连续强降历史罕见暴雨，导致新光村大桥已开挖桩基护壁出现错位。2009年7月20日，施工单位在进行新光村大桥桩孔开挖过程中，5～12#墩山体有滑坡迹象，2009年9月8日至2009年12月25日贵州交通岩土有限责任公司对该山体进行地质灾害监测，监测结果显示，新光村大桥5～12#墩山体存在明显滑动迹象。贵州水盘高速公路有限公司高度重视，多次组织专家现场踏勘，并委托贵州交通岩土工程有限责任公司对新光村大桥桥位导石堆进行了深孔位移监测，从监测单位提交的正式监测报告显示：第一、二、三期新光村大桥地质灾害监测报告显示桥位导石堆0～20m深度的區域都有位移，最大的位移达20mm，部分监测孔被剪断无法继续监测。监测报告明确：该段斜坡产生了深层的滑动，为确保新光村大桥施工运营安全，应尽快查明场区滑坡体地质资料及滑坡周界，对桥位已产生的滑坡进行加固。对此设计单位湖南省交通规划勘察设计院也多次组织了专家对现场进行查勘，并于10月中旬开展地质补勘工作。
二、 滑坡治理方案
鉴于深孔监测资料和地质补勘工作均发现该坡体有整体滑动的迹象，导石堆处于蠕变状态，拟建的高速公路在堆积体中部以桥梁方式通过，随着堆积体边界条件的改变，仍然有整体失稳的可能。为确保高速公路施工、运营安全，有必要对导石堆进行加固处治。2009年12月14日，贵州水盘高速公路有限公司邀请贵州高速公路开发总公司、设计单位及设计咨询单位、地勘单位、监理及施工单位有关专家及相关负责人召开滑坡专项治理评审会，具体处理方案如下：
1、 清除导石堆后缘便道弃渣，搬移导石堆上的拌和站；
2、 沿滑坡边界设置截水沟，将上边坡地表水排出导石堆；
3、 在桥梁左侧8 m的位置设置一排共41根抗滑桩：1～7号抗滑桩尺寸为1.8×2.5米，桩中对中的间距为6.5米，长度28m；8～24号抗滑桩尺寸为2×3米，桩顶设置4根8～15.24的预应力锚索，桩中对中间距为6米，长度32m；25～32号抗滑桩尺寸为2×3米，桩长26m，桩中对中间距为6米；32～41号抗滑桩尺寸为1.2×2m，桩长12m，桩中对中间距为7米。
4、 桥梁左侧设置抗滑桩截断来自桥梁左上方的滑坡推力后，滑坡整体稳定，但是桥位仍然存在蠕动变形的可能；为确保桥梁桩基位置坡体的稳定，在桥梁的右侧设置4排φ100、间距1.5m呈梅花型布置的钢管微型桩，桩顶用框架梁连成整体。
三、 滑坡治理步骤
1、 在滑坡体外修筑环向截水沟，以截断滑坡体外的地表水进入滑坡体，确保滑坡体相对稳定。
2、 清理滑坡体上人为荷载，避免在人为荷载的作用下，加大滑坡体的下滑力。
3、 施工桥梁左侧抗滑桩，确保滑坡体的推力得到一定程度的消除。
4、 施工预应力锚索，使滑坡体、抗滑桩和滑动面以下基岩形成整体，有效控制滑坡体的下滑。
5、 施工桥梁右侧钢管桩，进一步消除滑坡体下滑的可能。
四、 滑坡治理施工工艺
1、 抗滑桩施工
（1） 施工顺序：孔桩开挖→孔底钎探→抗滑桩钢筋制作安装→预留锚索孔→浇注孔桩混凝土→养生→孔桩无破损检测。
（2） 孔桩开挖：由于孔桩处于滑坡地带，孔桩中对中间距较小，为尽量减少孔桩爆破施工过程中对滑坡体的扰动，保证孔桩开挖施工人员的安全，抗滑桩施工实行跳孔开挖，先后分成两批进行，即某根孔桩的前后孔桩浇注完毕后方能进行该孔桩的施。由于孔桩处于古崩塌体地段，施工过程中很容易产生流沙现象，要求施工过程中，严格控制爆破药量，尽量避免超挖，同时严格控制护壁混凝土的强度、上下节护壁钢筋搭接质量，护壁钢筋的布置严格按照设计图纸进行施工，坚决杜绝偷工减料，确保护壁上下形成整体，共同抵御护壁外岩体压力，确保成孔质量满足图纸要求。针对有可能出现流沙段落，在孔底四周以一定外插角向下灌注水泥浆，以固结松散体，确保孔桩下一节段孔桩四周形成整体，从而杜绝流沙现象发生，确保施工安全。孔桩开挖至设计标高后，如满足设计嵌岩深度，且经过钎探确保孔底无不良地质后即可终孔，进入下一部工序施工。
（3） 钢筋制作安装：孔桩钢筋严格按照设计图纸所示数量、间距进行布置，钢筋的搭接需满足施工规范要求，在同一断面上的接头数量不得超过钢筋数量的50%，严格控制焊接质量，相焊接的两根钢筋中心线应在一条线上，确保焊缝饱满，无焊疤。同时按照设计图纸的要求安设无破损检测管，检测管采用套筒连接，确保检测管要连接迷失，必要时，在连接处采用透明胶缠绕，确保浇注混凝土时，检测管不漏浆。
（4） 混凝土施工：混凝土采用拌和站集中搅拌供应，混凝土搅拌运输车运输至孔口，通过串筒进行浇注。混凝土的配合比和搅拌、运输应符合规范要求。浇注之前清除孔底浮渣，浇注过程中采用人工辅助布料，出料口不得超过混凝土面2米，以保证混凝土不离析，振动时间和范围应符合规范要求，确保不漏振也不过振，保证混凝的土密实性。
2、 锚索施工
（1） 锚索成孔：采用风动干钻法成孔，不得采用水钻施工，具体采用13m3的大型空压机供风，移动潜孔钻施钻成孔。开孔前，应调试成孔方位及角度，确保锚索孔成孔后满足图纸要求。成孔长度应比锚索长度深50cm以上。
（2） 锚索安装及注浆：锚索孔施钻至设计长度后，应及时安装锚索。锚索在施工现场制作加工成型，制作过程中，应注意导向帽的制作安装，这是确保穿束顺利的关键，导向帽由两根钢筋焊接而成，导向帽须与定位骨架中的定位环焊接形成整体，锚索端部须与导向帽钢筋牢固绑扎连接。为确保锚索在孔内居中，自由段每1米设置一个定中件，锚固段每2米设置一处定位骨架，定位骨架由2个扩张环、1个定位环、4根定位钢筋焊接而成。同时，紧箍环和扩张环的刚度、间距应满足图纸要求。注浆管应顺畅，确保注浆顺利。穿束采用人工穿束，如穿束受阻，应查明原因后重新成孔穿束，确保锚索长度满足图纸要求。注浆材料为添加膨胀剂的纯水泥浆，注浆最大压力为1Mpa，注浆过程中应确保排气孔通畅，直到排气孔流出浓水泥浆为止。
（3） 锚索张拉：待浆体和锚垫板强度达到设计强度的80%后方可进行预应力锚索张拉。每根锚索分成三次张拉，第一次张拉至设计张拉力的30%，第二次张拉至设计张拉力的75%，第三次超张拉至设计张拉力的110%，持荷5min后退出千斤顶，锁定预应力，超出锚具部分5cm以外部分钢绞线采用砂轮切割机进行切割。张拉完毕后，对预应力锚索进行二次注浆，以填塞因张拉产生的裂隙和第一次注浆不饱满遗留的缝隙。
3、 钢管桩施工：钢管桩呈梅花形布置，纵很间距为1.5m，采用10cm钢管，长20米，内注M30水泥砂增加钢管的刚度，为确保分散钢管桩形成整体，钢管桩顶采用30×35cm厚C25钢筋混凝土框架进行连接，钢管桩顶和框架钢筋进行焊接。
五、 滑坡治理效果评价
预应力锚索斜向下锚固在滑动面以下岩层，通过注浆，又将扩散半径内的松散体胶结形成岩柱，和抗滑桩联合形成整体后，使抗滑桩和滑动面以上范围内的滑坡增加了强度，整体性加强，有效抵御了来自滑坡体作用力，同时，钢管桩再次加强了对滑坡体的抵御能力，使滑坡体及滑动面以下岩体形成整体，杜绝了滑坡体再次发生位移。滑坡体治理完毕后对滑坡体的滑动情况进行深层位移和表面监测，结果均显示，无滑动迹象，滑坡治理效果显著，保证了桥梁结构安全。
参考文献：
1、 中华人民共和国行业标准.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）,人民交通出版社；
2、 中华人民共和国行业标准.《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18-2003）,中国建筑工业出版社；
3、 中华人民共和国行业标准.《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）,人民交通出版社；
4、 中华人民共和国行业标准.《公路路基施工技术规范》（JTG F10—2006）,人民交通出版社；
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。