抗滑樁群整治山體滑坡施工工法

抗滑樁群整治山體滑坡施工工法抗滑樁群整治山體滑坡施工工法（2001——19工字06號）中鐵十九局集團第二工程有限公司田曉明司偉鋒王洪偉一、前言隨著交通事業(yè)的飛速發(fā)展，高速公路建設數(shù)量迅速增加，高、精、尖、難項目增多，這給建筑企業(yè)帶來了良好的發(fā)展機遇，同時也增加了許多新的課題。第二工程有限公司承建的渝合高速公路尖山子隧道進口端，主要為侏羅系泥巖及泥質粉砂巖、砂巖，線路穿越滑坡體的中上部。由于路塹開挖及修筑便道，引起古滑坡體復活。針對此情況，采用了在滑坡體上施作抗滑樁群和建立排水系統(tǒng)、路塹邊坡施作抗滑擋土墻等綜合治理方案，從而達到穩(wěn)固滑坡體的目的。此方法不但行之有效地控制了山體滑坡，而且操作簡單，施工方便，不需大型機械設備，又能確保工期和質量。為推廣使用，通過總結、提高，形成本工法。二、工法特點1、操作簡單，方法實用，施工方便，不需大型機械設備。2、不受地形地貌影響，靈活性大。3、工作面多而干擾少，破壞滑體少而不致引起滑體條件惡化。4、開挖、支護同時進行，確保施工安全及質量。5、鋼筋孔外制作安裝，吊送孔內(nèi)，施工速度快，校正準確可靠。三、適用范圍1、適用于公路、鐵路線路兩側山體滑坡的穩(wěn)定，防止山體或土體塌方。2、適用于土質或石質滑坡體，可根據(jù)土層埋深，調整抗滑樁長度、樁截面和抗滑樁群布置形式。四、施工工藝（一）、工藝流程（見圖1）（二）、施工方法1、施工準備（1）修建臨時施工便道，平整料場。（2）平整孔口周圍場地，做好樁區(qū)附近地表水的截排和防滲工作，并在孔口上方搭設雨蓬，孔口地施工準備施工準備測量放樣測量放樣設備安裝設備安裝鎖口、護壁支撐樁孔安裝鎖口、護壁支撐樁孔安裝孔內(nèi)排水孔內(nèi)排水終孔檢查處理終孔檢查處理鋼筋骨架制作安裝鋼筋骨架制作安裝檢查簽證檢查簽證混凝土灌注混凝土灌注圖1施工工藝流程圖面下1.5m內(nèi)做好鎖口工作，孔口上方加筑0.5m高的圍埂，防止雨水倒灌。（3）測量人員準確放樣出樁位，施測樁孔“十字線”，設置護樁，并經(jīng)常檢查校核，嚴格控制樁頂和樁底標高。（4）安裝提升設備和塔架。（5）孔下通風、照明、排水設施應在開工前給予落實。2、挖掘（1）挖掘方法：組織三班連續(xù)作業(yè)，用鎬頭和手持電動風鉆配合使用，木絞車或0.3～0.5T小卷揚機提升（根據(jù)樁的情況選用）。（2）在孔口搭設人字扒桿、三角架或腳手架配合提升。（3）挖掘程序視土層性質及樁孔布置形式而定。抗滑樁群位于淺層土體滑坡上，樁孔一字形布置時，一般采取間隔跳兩樁分批開挖，避免孔間因間隔過小而造成坍塌，待混凝土灌注后達到設計強度的70%，再開挖其它樁孔。（4）為了便于施工，縮短工期，根據(jù)實際情況，滲水量大的樁孔應超前開挖，集中排水，以降低其它樁孔水位。（5）挖掘時，不必將護壁表面修成光面，要使樁孔壁凸凹不平，以增加樁的摩擦力。（6）在挖樁孔的過程中，經(jīng)常檢查樁孔尺寸和平面位置，樁孔的中線偏差不得大于樁長的0.5%，截面尺寸必須滿足設計要求，不得有欠挖。（7）挖樁孔時，有滲水應及時支護孔壁，防止水浸泡孔壁造成坍孔，滲水應予以集中排除，或用井點法降低地下水位。（8）樁孔挖掘和支撐護壁兩個工序連續(xù)作業(yè)，中途不得停頓，以防坍孔。應分節(jié)開挖，分節(jié)高度0.6～2.0m，挖一節(jié)立即護一節(jié)，圍巖松散時，應適當縮短分節(jié)，但不應在土石層變化處、涌水處或滑面處分節(jié)。（9）孔深超過10m時，經(jīng)常檢查CO2濃度，若CO2濃度超過0.3%時，增加通風設備。（10）孔內(nèi)爆破應采取松動爆破，不得放大炮。（11）施工過程中應做好地質素描，及時觀察土層及巖層的變化情況。（12）挖孔工作暫停時，孔口必須罩蓋和設安全標志。（13）樁孔開挖的棄碴不得隨意堆放，應及時運至滑坡體以外的棄碴場，確保施工安全。3、鎖口及護壁支撐鎖口按設計圖紙要求來做，當開挖到地下1.5m時，應立即施作鎖口混凝土，當土層松散時，可分節(jié)施工，確?？卓诩熬伦鳂I(yè)人員的安全。支撐形式視土質、滲水情況、工期、工程地質條件而定，對巖層、較堅硬密實土層不滲水，開挖后短期不會坍孔者可不暫時支撐，在其余土質情況下，隨挖隨支撐，以利于安全。由于抗滑樁位于滑坡體上，土層松軟，巖石為強風化-中等風化，且有滲水發(fā)生，因此選用就地灌注混凝土護壁，一般開挖0.6～2.0m深時，即立模灌注護壁混凝土。為提高施工速度，加快混凝土凝結速度，可摻入早強劑。鋼筋內(nèi)布設鋼筋網(wǎng)，鋼筋可在地面預制成片、孔內(nèi)安裝的方法加工，模板不須光滑平整，利于與樁身混凝土連接。護壁脫模在灌注混凝土24小時后，開挖應在上一節(jié)護壁混凝土終凝后進行，在松散軟弱破碎和滑面處，應在護壁內(nèi)側順滑動方向用臨時橫撐加強支護，并觀察其受力情況，及時進行加固。當橫撐受力過大、破壞失效時，孔下施工人員應立即撤離，護壁混凝土應灑水養(yǎng)護。4、排水地表樁口周圍挖截水溝或修筑圍埂，并對從孔內(nèi)排出的水妥善引流。樁孔內(nèi)滲水量不大時，可用鐵皮桶盛水，人工提升排走；滲水量大時，用小水泵排走。孔深小于水泵吸程時，水泵可設在孔外；孔深大于水泵吸程時，須將水泵吊入孔內(nèi)進行抽水。在灌注混凝土時，若數(shù)樁孔內(nèi)均只有小量滲水，應采取措施同時灌注，以免將水集中一孔，增加施工困難；若多孔滲水量均大，影響灌注質量時，則應于一孔集中抽水降低其它各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土法施工。5、孔內(nèi)爆破為確保施工安全，孔內(nèi)爆破應注意以下幾點：（1）孔內(nèi)爆破須有人員迅速撤離裝置，導火線應作燃燒速度試驗，據(jù)以決定導火線所需長度，孔深超過10m時，應采用電引起爆。（2）必須打眼放炮，嚴禁裸露藥包。對于軟巖，炮眼深度不超過0.8m；對于硬巖炮眼深度不超過0.5m。炮眼數(shù)目、位置和斜插方向，應按巖層走向來定，中間一組集中掏心，四周斜插挖邊。（3）嚴格控制裝藥量，以松動爆破為主，一般裝硝銨炸藥1/2節(jié)，炮泥長度必須為炮眼深度的1/2以上。（4）有水孔眼要用防水炸藥，盡量避免瞎炮，如有瞎炮應按安全操作規(guī)程處理，經(jīng)檢查瞎炮處理好后，方可繼續(xù)施工。（5）炮眼附近的支撐應加固或設防護措施，以免支撐炸壞，引起坍孔。（6）孔內(nèi)放炮后須迅速排煙，用電動鼓風機向孔底吹風。（7）當孔深大于12m時，每次放炮后應立即測定孔內(nèi)有毒氣體濃度，并通風排除后，人員方可下孔作業(yè)。6、終孔檢查處理挖孔達到設計標高，并經(jīng)測量人員測量認可后，方可進行孔底處理?？椎妆仨氉鞯狡秸?、無松碴、污泥及沉淀等，嵌入巖層深度、巖層風化程度和巖性情況應符合設計要求，如與設計資料不符時，應提出設計變更。7、鋼筋骨架的制作及安裝根據(jù)樁孔的實際情況鋼筋骨架制作與安裝可采用地面預制成籠、孔口搭接和孔內(nèi)綁扎法兩種，下面對地面預制成籠孔口搭接法作以簡單敘述。（1）鋼筋骨架的制作方法采用箍筋成形法，按照鋼筋骨架的外徑尺寸制作一塊樣板，將箍筋圍繞樣板彎制成箍筋圈，在箍筋圈上標出主筋位置，同時在主筋上標出箍筋的位置，然后在水平的工作臺上，在主筋長度范圍內(nèi)放好全部箍筋圈，將兩根主筋伸入箍筋圈內(nèi)按鋼筋上所標位置的記號互相對準，依次扶正箍筋并一一焊好，再將其余的主筋穿進箍筋圈內(nèi)焊成骨架。（2）鋼筋骨架保護層用焊接鋼筋“耳朵”法設置鋼筋“耳朵”用φ10mm斷頭鋼筋彎制而成，長度不小于15cm，高度不小于5cm，焊接在骨架四周主筋外側，每側兩個，其布置間距5m一排。（3）骨架的運輸、起吊和就位①骨架的運輸在場地內(nèi)運輸時，受地形限制，需用人工抬運，應在若干加筋處盡量靠近骨架中心穿入抬棍，各抬棍要受力均勻，在運輸過程中，要防止骨架的變形。②骨架的起吊：鋼筋骨架可利用鉆機塔架、人字扒桿、腳手架或纜索配合滑輪組、油葫蘆等設備進行起吊。③骨架的就位為了保證鋼筋骨架起吊時不變形，用兩點吊。第一點設在骨架下部，第二點設在骨架長度的1/3點。起吊時，先提第一點，使骨架稍抬起，再與第二吊點同時起吊，等骨架離開地面后，第一吊點停止起吊，繼續(xù)起吊第二點，隨著第二點不斷上升，慢慢放松第一吊點，直到骨架同地面垂直，停止起吊，解除第一吊點，檢查骨架是否順直，如有彎曲應整直。當骨架進入孔口時，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁，當骨架下降到第二吊點附近時，在鋼筋籠骨架中間插入木棍和鋼釬，將骨架支撐于孔口，將吊鉤移至骨架上端。取出臨時支撐，繼續(xù)下降骨架，直至最后一節(jié)，按上述方法暫時支撐。此時再起吊第二節(jié)骨架，使上下兩節(jié)骨架位于同一豎直線上，進行焊接，當焊接強度達到要求后，稍稍提起骨架，抽去臨時支托，將骨架慢慢下降，如此循環(huán)，使全部骨架降至設計標高為止，最后將骨架用鐵絲綁牢在鉆架或臨時設于孔口的井字架上，即可松開骨架的吊點，此時應測量鋼筋骨架的標高與設計是否相符，偏差不得大于5cm.（4）施工注意事項①鋼筋制作根據(jù)實際情況采用地面預制成籠、孔口搭接和孔內(nèi)綁扎法。②在土石界面和滑動界面處不得有接頭。③受力縱筋接頭采用閃光接觸對焊焊接，鋼筋接頭應互相錯開，在接頭處的35d范圍內(nèi)有接頭的受力鋼筋面積不得大于該截面鋼筋面積的50%，縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不得小于6cm。8、混凝土灌注當孔底、孔壁滲入孔內(nèi)的地下水位上升速度小于6mm時，可采用在空氣中灌注混凝土。（1）導管導管是灌注挖孔樁的重要工具，用鋼板卷制焊成，根據(jù)挖孔樁長、樁徑和每小時通過混凝土的數(shù)量選用直徑、壁厚適當?shù)膶Ч?，最后一?jié)導管壁厚應大于其它導管。中間一節(jié)一般長2m左右，最下一節(jié)可加長至4～6m。在法蘭盤附近，焊一對小耳，導管吊放時宜用兩根鋼絲繩分別系在下端導管的兩個耳上，并沿導管每隔5m左右，用鐵絲將導管和鋼絲繩捆扎在一起，導管吊放時，應使位置居于孔中心，軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁。（2）漏斗、溜槽和儲料斗導管頂部放置漏斗，漏斗一般用2～3m厚的鋼板制成圓錐形或棱錐形，在距漏斗口約15cm的下面兩側對稱焊接吊環(huán)各一個，圓錐形漏斗上口直徑一般為800cm，高為900cm，棱錐形漏斗一般為1000cm×1000cm×800cm，插入導管15cm。為了增加漏斗的剛度，可沿圓錐形漏斗上口周邊外側焊接一14～16cm鋼筋，棱錐形漏斗上口焊接一30×30cm角鋼加強。在漏斗上方設溜槽、儲料斗和工作平臺，工作平臺可直接放在孔口周邊平地上，用人工把料投入儲料斗，沿溜槽進入漏斗和導管。（3）混凝土的配置、運輸和灌注根據(jù)設計要求的混凝土強度，嚴格地進行混凝土配合比的選擇，確定最優(yōu)的配比方案，水灰比控制在0.5～0.6之間，坍落度為12～15cm，粗骨料粒徑不大于5cm，在混凝土中投加早強劑，以提高混凝土早期強度?；炷吝\輸時應盡量縮短時間和距離，并加覆蓋。（4）導管埋深控制灌注混凝土時，導管埋入混凝土的深度一般控制在2-4m較好，在任何情況下，導管埋深均不得小于1m或大于6m，小于1m時，易發(fā)生拔導管時拔漏的事故；大于6m以上時，易發(fā)生導管拔不出來的事故，拔管前須仔細檢查混凝土面的深度。（5）灌注混凝土①在灌注前，應檢查凈空斷面及孔深是否符合設計要求，鋼筋籠是否位于設計標高，并鑿毛混凝土護壁。②、灌注混凝土必須連續(xù)作業(yè)，嚴禁中途停工，并及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除。③、導管提升時應保持軸線和位置居中，逐步提升，如導管法蘭盤卡掛鋼筋骨架，可轉動導管使其脫離鋼筋骨架，移至挖孔中心，當導管提升到法蘭盤接頭露孔口上一定高度，可拆除一節(jié)和兩節(jié)導管，重新固定導管，漏斗接頭重新插入井口導管內(nèi)，校正好位置后，方可繼續(xù)灌注。④、拆除導管動作要快，時間一般不宜超過十五分鐘，要防止螺柱、橡膠墊圈和工具掉入孔內(nèi)，并注意安全，拆下的導管要立即清洗干凈，堆碼整齊。⑤、當混凝土面上升到鋼筋骨架下端時，為防止鋼筋骨架被混凝土頂托上升，可采取如下措施：a、盡量縮短混凝土總的灌注時間，防止頂層混凝土進入鋼筋骨架時，混凝土的流動性過小，使用緩凝劑或加大混凝土坍落度。b、當混凝土面接近和進入鋼筋骨架時，應保持較深的埋管，并徐徐灌入混凝土，以減小混凝土從導管底口出來后向上的沖擊力。C、當孔內(nèi)混凝土面進入鋼筋骨架1-2m后，可適當提升導管，減小導管埋置深度（不得小于1m），以增加骨架在導管底口以下的埋置深度，從而增加混凝土對鋼筋的握裹力。d、為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌一定高度混凝土，一般不小于0.5m，以便灌注結束后將此段混凝土清除。e、在灌注混凝土時，孔底積水深度不應超過50mm，有關混凝土灌注情況，如：灌注時間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及施工過程中發(fā)生的異常現(xiàn)象，應指定專人進行記錄，以便調整。（6）事故處理①、卡管在灌注混凝土過程中，混凝土在導管中下不去稱為卡管，當灌注時間已久，孔內(nèi)首批混凝土已初凝，導管內(nèi)又有混凝土堵塞，此時處理方法是將導管拔出，用吸泥機將孔內(nèi)表層混凝土和泥漿等吸出，重新下新導管，待灌注結束后，這根樁應作斷樁補強處理。②埋管導管無法拔出稱為埋管，其原因是導管埋入混凝土過深，導管內(nèi)混凝土已初凝，使導管與混凝土間摩擦阻力過大，或提管過猛將導管拉斷，為了預防埋管事故發(fā)生，應嚴格控制埋管深度不得大于6m，在導管上端裝設附著式振搗器，每隔數(shù)分鐘振搗一次，使導管混凝土不至過早初凝，首批混凝土摻入緩凝劑，加快灌注速度，提升時，不可猛拔。埋管事故發(fā)生后，初時可用倒鏈滑車、千斤頂試拔，如仍拔不出，可下新管，如混凝土表面初凝，新管插不下去，則應按斷樁處理。③斷樁斷樁大都是上述事故引起的結果，此外，由于清孔不徹底，或灌注時間過長，首批混凝土已初凝，流動性降低，而后續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升，因而在兩層混凝土中夾有泥漿渣土，甚至全樁夾有泥漿渣土，形成斷樁。對已發(fā)生斷樁或估計可能發(fā)生斷樁的樁，應采取用地質鉆機鉆芯取樣作深入的探查，判明情況，有下列情況之一時，一概采取壓漿補強處理：a、對于斷樁，樁底與基巖之間的夾泥厚度大于5m；b、樁身混凝土有斷樁、夾泥或局部混凝土松散；c、取芯率小于40%，并有蜂窩、松散、裹漿等現(xiàn)象。④、灌注漿補強一般采用壓入水泥漿補強的方法，施工要點如下：a、對需補強的樁，除用地質鉆機鉆一個取芯以外，應再鉆一個，一個用作進漿孔，另一個用作出漿孔，孔深要求達到需補強位置以下1m。b、用高壓水泵向一個孔內(nèi)壓入清水，壓力不宜小于5～7Kg/cm2，將夾泥和松散的混凝土碎渣從另一孔內(nèi)沖洗出來，直至排出清水為止。c、用壓漿泵壓漿，第一次壓入水灰比為0.8的純水泥凈漿，進漿管應插入鉆孔1.0m以上，用麻絮填塞進漿管周圍，防止水泥漿從進漿口冒出，待孔內(nèi)原有清水從出漿口壓出來，再用水灰比為0.5的濃水泥漿壓入。d、為使?jié){液得到充分擴散，應壓一陣停一陣，待濃漿從出漿口冒出時，停止壓漿，并用麻絮堵實。e、最后用水灰比為0.4的水泥漿壓入，并增大灌漿壓力至7～8Kg/cm2，關閉進漿閘。穩(wěn)壓悶漿20～25分鐘，壓漿工作即可結束五、機械設備（見表1）表1機械設備序號機械名稱規(guī)格數(shù)量備注1卷揚機1．5T1單樁2手持式電動鑿巖機2單樁3水泵1單樁4鋼筋彎曲機2．2KW1共用5鋼筋切斷機5．5KW1共用6交流電焊機40KW2共用7攪拌機350L2共用8裝載機2m22共用9自卸汽車15T2共用10發(fā)電機75KW1共用六、勞動組織（見表2）表2勞動力組織序號工種人數(shù)工作內(nèi)容備注1現(xiàn)場指揮1全面施工組織管理整個工區(qū)23調度技術人員23人力、機械設備等調配技術質量管理、資料收集整理整個工區(qū)技術值班（全工區(qū)）4安全員2安全監(jiān)督指導整個工區(qū)5測量工2負責施工測量整個工區(qū)6鋼筋工5鋼筋制作、安裝7混凝土工10混凝土拌合、灌注8模板工2模板安裝9修理工2機械設備維修10電焊工4鋼筋焊接11普工15樁孔開挖三班制七、質量標準1、抗滑樁施工過程中嚴格執(zhí)行下列標準（見表3）表3施工質量檢測標準序號檢查項目允許偏差抗滑樁施工質量檢測標準1樁頂中心位置（設計定位軸線）縱向±100cm橫向+100cm、-50cm經(jīng)緯儀測、尺量每樁縱、橫向各一點2樁頂高程±50cm水準一測、每樁一點3樁身斷面尺寸±50cm尺量，每樁6點，孔上、中、下不縱、橫向各一點4鋼筋骨架底面高程±50cm查灌注前記錄5樁身傾斜度1%查灌注前記錄2、外觀鑒定外露樁面平直，混凝土表面的蜂窩麻面面積不超過5%，深度不超過10mm。八、安全措施1、挖孔時，進口圍埂應高出地面20cm，開挖過程中，防止雜物從孔口掉入孔內(nèi)。2、當孔內(nèi)有滲水時，應及時排除或用井點法降低水位。3、挖掘暫停時，孔口應覆蓋。4、孔內(nèi)爆破后，應迅速排除炮煙，并經(jīng)爆破員檢查無盲炮或盲炮排除后方可進入孔內(nèi)作業(yè)。5、當孔深大于12m時，應對孔內(nèi)有毒氣體和CO2濃度進行測定，并通過通風后，方可進入孔內(nèi)作業(yè)。6、孔口上方搭設雨棚，防止雨水倒灌。7、孔口的塔架應搭設牢固，并在其上設置安全防護標志。九、效益分析不采用大型機械設備，投入少；工序銜接緊密，施工進度快。工序簡單，易于操作，降低勞動強度。十、工程實例我公司承建的渝合高速公路水尖山子隧道工程，位于重慶市北碚區(qū)施家梁鎮(zhèn)獅子村。進口端線路穿越滑坡體的中上部，滑坡體長約780m，寬約180m，堆積層厚度2~15m不等，體積約110萬m3?；麦w在路塹上方為牽引式，在路塹下方為推移式?；w周界清楚，滑體上部有多級臺階，大部分為水田，大部分地段地面產(chǎn)生橫張、縱向裂縫，局部地面隆起，田埂錯落，部分土體向正東方向滑