抗滑樁加固技術(shù)

PAGEPAGEPAGE182用于庫(kù)岸邊坡滑坡段處理的抗滑樁加固技術(shù)潘金龍巖土科技股份有限公司浙江310014摘要：邊坡巖（土）體在重力作用下沿貫通的的剪切破壞面發(fā)生滑動(dòng)破壞的現(xiàn)象。在邊坡的破壞形式中，滑坡是分部最廣、危害最大的一種。它在堅(jiān)硬或松軟巖層、陡傾或緩傾巖層以及陡坡或緩坡地形中均可發(fā)生，如不及時(shí)治理，對(duì)水庫(kù)正常運(yùn)行，安全使用造成嚴(yán)重影響，抗滑樁是治理庫(kù)岸邊坡最有效的措施，本文著重闡述用于庫(kù)岸邊坡滑坡處理的抗滑樁加固技術(shù)。關(guān)鍵詞：庫(kù)岸；邊坡；抗滑樁；加固技術(shù)前言常見(jiàn)的庫(kù)岸邊坡變形破壞主要有松弛張裂、蠕變、崩塌、滑坡四種類型。此外還有塌滑、錯(cuò)落、傾倒等過(guò)渡類型。地質(zhì)地貌、巖土類型和性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)、水、其他：包括風(fēng)化、人工挖掘、振動(dòng)、地震等都是影響邊坡穩(wěn)定的因素。水庫(kù)蓄水后，水溫條件、庫(kù)周的水文地質(zhì)條件都會(huì)發(fā)生比較劇烈的變化，以致影響庫(kù)區(qū)及鄰近地段的地質(zhì)環(huán)境，因此產(chǎn)生了各種工程地質(zhì)問(wèn)題，在邊坡的破壞形式中，滑坡是分部最廣、危害最大的一種，治理滑坡最有效的是抗滑樁技術(shù)。技術(shù)方案庫(kù)岸邊坡加固工程主要為滑坡段處理，布設(shè)不同尺寸（2×3m、3×4m）的抗滑樁進(jìn)行處理?？够瑯渡喜考s1/2～2/3樁身處于覆蓋層中，下部約1/3～1/2樁身嵌入基巖，護(hù)壁采用C25混凝土，厚度為0.35m，樁身采用C30混凝土。2.1施工程序測(cè)量放樣施工準(zhǔn)備測(cè)量放樣施工準(zhǔn)備樁身開(kāi)挖出渣鎖口、護(hù)壁混凝土施工噴錨支護(hù)場(chǎng)地平整綁扎下放鋼筋籠樁身混凝土施工成樁制取試件配料拌和孔內(nèi)通風(fēng)孔內(nèi)通風(fēng)安裝井架、卷?yè)P(yáng)及通風(fēng)設(shè)備安裝井架、卷?yè)P(yáng)及通風(fēng)設(shè)備抗滑樁施工程序框圖2.2抗滑樁施工岸坡加固工程施工作業(yè)面長(zhǎng)，工期緊張，根據(jù)抗滑樁布置特點(diǎn)，采用分區(qū)、分段、跳躍式方式隔孔開(kāi)挖。2.2.1人工挖孔樁施工工藝：施工準(zhǔn)備（人員、機(jī)械、材料準(zhǔn)備及場(chǎng)地平整）→測(cè)量放樣、抗滑樁混凝土鎖口并埋定位樁→土方井挖→支撐護(hù)壁→澆筑護(hù)壁混凝土→拆模繼續(xù)下挖→石方井挖→噴錨支護(hù)→安裝鋼筋籠→樁身混凝土澆筑→復(fù)測(cè)樁位。2.2.2測(cè)量放樣：平整孔口地面，施測(cè)軸線或臺(tái)柱十字線，定出樁口準(zhǔn)確位置。設(shè)置地表排水及防滲設(shè)施，雨季施工時(shí)孔口應(yīng)搭雨棚，設(shè)置對(duì)滑坡變形、移動(dòng)的觀測(cè)標(biāo)樁，制定井下作業(yè)和撤出人員的安全防護(hù)技術(shù)措施。2.2.3孔口部分處理及鎖口：根據(jù)樁孔孔口段土質(zhì)情況將井口挖至1.0m深時(shí)，即采用C25的鋼筋混凝土澆注成鎖口。用來(lái)防止下節(jié)井壁開(kāi)挖時(shí)井口沉陷。鎖口頂面平整，并高出原地面400mm。具體按設(shè)計(jì)圖紙施工。2.2.4土方井挖：①開(kāi)挖：開(kāi)挖采取邊挖邊護(hù)的方法。每節(jié)挖深1m后，澆筑混凝土護(hù)壁，護(hù)壁厚根據(jù)地質(zhì)情況具體確定。遇到特殊地質(zhì)時(shí)開(kāi)挖深度視地質(zhì)情況確定，一般地，自穩(wěn)性較好的可塑～硬塑狀粘性土，或稍密以上碎塊石土。如是石質(zhì)風(fēng)化易破碎或有地下水出露地段，井壁容易發(fā)生坍方，每節(jié)開(kāi)挖深度相應(yīng)縮短至50cm，護(hù)壁分節(jié)不應(yīng)在土石層變化和滑床面處。為減輕開(kāi)挖時(shí)對(duì)井壁的震動(dòng)，土質(zhì)地段采用人工從上到下逐段用鎬、鍬進(jìn)行，堅(jiān)硬土層用錘、釬或風(fēng)鎬破碎，挖土次序先中間后周邊挖孔軟巖地段采用人工配合風(fēng)鎬進(jìn)行。開(kāi)挖過(guò)程中遇到地質(zhì)破碎的地帶用鋼箍或木頭加強(qiáng)支護(hù)，同時(shí)加緊護(hù)壁的施工，使護(hù)壁盡快達(dá)到固壁作用。施工中隨時(shí)檢查孔徑、中線及標(biāo)高，每次開(kāi)挖后都作好井身地質(zhì)的觀察和記錄，描繪地質(zhì)柱狀圖，地質(zhì)與設(shè)計(jì)不符時(shí)并將發(fā)現(xiàn)的異常及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)人員，并采取相應(yīng)的處理措施。具體施工方法見(jiàn)下圖。人工挖孔抗滑樁方法示意圖實(shí)際樁底高程應(yīng)報(bào)監(jiān)理工程師會(huì)同設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)檢查確定。樁孔開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)及時(shí)排走孔內(nèi)積水，當(dāng)滑坡體的富水性較差時(shí)，可采用孔內(nèi)直接排水，當(dāng)富水性好，水量很大時(shí)，宜采用樁孔外管泵降排水。②護(hù)壁施工：挖孔樁護(hù)壁采用C25混凝土，35㎝厚，配分布筋φ16間距30㎝，主筋φ20間距20㎝，以保護(hù)挖孔樁周圍土體。③.模板施工：在立模前，先清除巖壁上的浮土和松動(dòng)石塊，使護(hù)壁混凝土緊貼圍巖，護(hù)壁模板由2塊活動(dòng)鋼模板組合而成。護(hù)壁支模由中心線控制，將控制樁軸線、高程引到第一節(jié)混凝土護(hù)壁上，每節(jié)以十字線對(duì)中，吊垂球控制中心點(diǎn)位置，用尺桿找四邊凈距，然后由基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量孔深。為便于拆模及澆筑，上口與下口的角度做成一定的傾角，上口孔徑與設(shè)計(jì)相同，地質(zhì)條件差時(shí)，每節(jié)護(hù)壁間用鋼筋進(jìn)行連接，加強(qiáng)上下節(jié)護(hù)壁的整體性。Ⅱ.護(hù)壁混凝土澆筑：護(hù)壁混凝土采用采用提升設(shè)備運(yùn)送混凝土，小型插入式振搗器搗固。澆筑混凝土?xí)r，使兩節(jié)護(hù)壁形成交錯(cuò)搭接狀。護(hù)壁灌注后，樁井凈斷面尺寸不得小于樁身設(shè)計(jì)斷面尺寸，每澆完三節(jié)護(hù)壁后進(jìn)行一次樁中心位置的校核工作，并對(duì)樁的直徑和垂直度進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)偏差，及時(shí)采取措施糾正。為使護(hù)壁盡快達(dá)到固壁作用，混凝土攪拌時(shí)摻入早強(qiáng)劑，提高混凝土早期強(qiáng)度。Ⅲ.注意事項(xiàng)：護(hù)壁混凝土模板的支架可于灌注后24h拆除，開(kāi)挖應(yīng)在上一節(jié)護(hù)壁混凝土終凝以后進(jìn)行。在圍巖松軟破碎和有滑動(dòng)面的節(jié)段，應(yīng)在護(hù)壁內(nèi)順滑坡方向用臨時(shí)橫撐加強(qiáng)支護(hù)，并注意觀察其受力情況，及時(shí)進(jìn)行加固；當(dāng)發(fā)現(xiàn)橫撐受力變形、破損、失效時(shí)，孔下施工人員必須立即撤離。④出碴：由于實(shí)際施工場(chǎng)地狹窄，樁內(nèi)出碴采用孔內(nèi)人工裝碴,卷?yè)P(yáng)機(jī)垂直提升，吊斗的活門(mén)應(yīng)有雙套防開(kāi)保險(xiǎn)裝置。吊出后人工配合3m3裝載機(jī)裝10t自卸車有用料運(yùn)至臨時(shí)堆土場(chǎng)，棄料運(yùn)至業(yè)主指定渣場(chǎng)。不得堆放在滑坡體上，防止誘發(fā)災(zāi)害2.2.5石方井挖2.2.5.1開(kāi)挖抗滑樁石方井挖采用YT28氣腿鉆人工全斷面開(kāi)挖，井壁周邊采用光面爆破，中心掏槽的爆破方式。開(kāi)挖深度超過(guò)10m。在抗滑樁頂部制作一個(gè)井架，安裝一個(gè)0.3m3吊斗，在抗滑樁井孔處布置一臺(tái)3t卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)卷?yè)P(yáng)牽引吊斗、人工裝吊斗進(jìn)行出渣和運(yùn)輸開(kāi)挖設(shè)備，施工人員不得利用吊斗上下交通。鉆孔爆破：抗滑樁石方井挖采用YT28氣腿鉆鉆孔，周邊孔采用光面爆破，光爆孔間隔裝藥，導(dǎo)爆索引爆，炸藥采用乳化或巖石銨梯防水炸藥，雷管采用非電毫秒雷管，預(yù)計(jì)每循環(huán)有效進(jìn)尺1.0m?？够瑯妒骄诒圃O(shè)計(jì)及爆破參數(shù)詳見(jiàn)后附圖：《抗滑樁井挖爆破布孔示意圖》。出渣：抗滑樁開(kāi)挖爆破石渣由吊斗運(yùn)至井上，采用人工配合3m3裝載機(jī)裝10t自卸車出渣?？衫昧线\(yùn)至?xí)捍媪蠄?chǎng)，廢料直接運(yùn)至業(yè)主指定棄料場(chǎng)。2.2.5.2支護(hù)1.噴混凝土（1）.噴混凝土工藝流程噴混凝土采用濕噴方式，其工藝流程見(jiàn)下圖。攪拌機(jī)攪拌機(jī)小石噴射機(jī)噴射面速凝劑水風(fēng)水泥砂養(yǎng)護(hù)噴嘴噴混凝土工藝流程圖（2）噴混凝土施工方法：噴混凝土施工嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，施噴前先清冼巖石表面，再在巖石面濕潤(rùn)的狀態(tài)下，進(jìn)行噴護(hù)作業(yè)。首先清除受噴面上的松動(dòng)巖石，再用高壓風(fēng)水沖冼干凈，并埋設(shè)控制噴層厚度的標(biāo)志。噴射優(yōu)先采用濕噴法分區(qū)進(jìn)行，自下而上螺旋式噴射，噴厚超過(guò)10cm時(shí)，至少分三層施噴。后一層應(yīng)在前一層混凝土終凝之后進(jìn)行，若終凝1h后再行噴射，應(yīng)先用風(fēng)水清洗噴層面?；炷敛捎脻駠姺绞?，混凝土料由拌和站拌制，6m3攪拌罐車運(yùn)輸，SP-6D型濕噴機(jī)施噴。支護(hù)與開(kāi)挖的間隔時(shí)間、施工順序及相隔距離，將根據(jù)地質(zhì)條件、爆破參數(shù)、支護(hù)類型等因數(shù)確定，一般在圍巖出現(xiàn)有害松弛變形之前支護(hù)完成。錨噴支護(hù)施工一般采用先錨后噴的施工程序，但對(duì)軟弱圍巖、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育地段，則采取先噴第一層混凝土進(jìn)行封閉保護(hù)，然后打錨桿，最后噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度的施工程序。（3）噴混凝土施工工藝措施：①現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：只有通過(guò)試驗(yàn)才能確定最優(yōu)的配合比和施工工藝參數(shù)。②準(zhǔn)備工作：埋設(shè)好噴厚控制標(biāo)志，作業(yè)區(qū)有足夠的通風(fēng)照明，噴前要檢查所有機(jī)械設(shè)備和管線，確保施工正常。對(duì)滲水面做好處理措施，備好處理材料，聯(lián)系好倉(cāng)面取樣準(zhǔn)備。③拌和及運(yùn)輸：拌和配料嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的配合比精確配制攪拌，攪拌時(shí)間要足夠，拌合料運(yùn)輸、存放要防雨、防污染，入機(jī)前嚴(yán)格過(guò)篩，其運(yùn)輸、存放時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，運(yùn)輸采用混凝土罐車運(yùn)輸。拌和用水泥選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的普通硅酸鹽水泥，其標(biāo)號(hào)不低于P.O42.5。骨料：拌和用細(xì)骨料應(yīng)采用堅(jiān)硬耐久的粗、中砂，細(xì)度模數(shù)不宜大于2.5，含水率控制在5～7％；粗骨料采用堅(jiān)硬耐久的碎石，粒徑不超過(guò)15mm；不得使用含有活性二氧化硅的骨料。水：拌和用水應(yīng)符合招標(biāo)文件規(guī)定。外加劑：速凝劑的質(zhì)量應(yīng)符合施工圖紙要求并有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明書(shū)，初凝時(shí)間不得大于5min，終凝時(shí)間不得大于10min，選用外加劑須經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)?；旌狭蠑嚢钁?yīng)遵循以下規(guī)定：混凝土攪拌時(shí)間不得少于1min；混合料有外加劑時(shí)，攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)?；炷了竭\(yùn)輸采用6.0m3混凝土罐車運(yùn)輸，水平段直接供料給濕噴機(jī)。④清洗巖面：清除開(kāi)挖面的浮石、墻腳的石渣和堆積物；處理好光滑巖面；用高壓風(fēng)水槍沖洗噴面，對(duì)遇水易潮解的泥化巖層，應(yīng)采用壓風(fēng)清掃巖面；在受噴面滴水部位埋設(shè)導(dǎo)管排水。倉(cāng)面驗(yàn)收以后，開(kāi)噴以前對(duì)有微滲水巖面要進(jìn)行風(fēng)吹干燥。⑤噴射要點(diǎn)：為保證施工質(zhì)量和加快施工進(jìn)度，噴射混凝土要沿一定方向分區(qū)、分塊、分薄層均勻施噴，自下而上施工，避免回彈料覆蓋未噴面。噴頭距施噴面要合適，噴射推進(jìn)要有序，盡量減少回彈，剛噴射完的部分要進(jìn)行噴厚檢查（通過(guò)埋設(shè)點(diǎn)、針探、高精度斷面儀檢測(cè)）不滿足厚度要求的，可及時(shí)復(fù)噴處理。噴射作業(yè)要連續(xù)，因故中斷則需及時(shí)清理機(jī)械管道，防止管道堵塞?；炷粱貜椔什粦?yīng)大于15％。噴射機(jī)的工作風(fēng)壓滿足噴頭處的壓力在0.1MPa左右。工作面到噴槍的距離，通常取0.6～1.2m，這樣可達(dá)到要求的最佳效果，回彈量最低，壓實(shí)最好，噴槍保持與工作面成垂直角度，而且不允許與基面的夾角小于45°。分層噴射時(shí)，后一層噴射應(yīng)在前一層噴混凝土終凝后進(jìn)行，若終凝1小時(shí)后進(jìn)行噴射時(shí)應(yīng)先用風(fēng)、水清洗噴層表面。從前一噴混凝土區(qū)段結(jié)束到下一循環(huán)的掘進(jìn)爆破時(shí)間間隔不得小于4小時(shí)。⑥養(yǎng)護(hù)、檢測(cè)：噴射混凝土終凝2小時(shí)后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不得少于14天，氣溫低于5℃時(shí)，不得噴水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)噴射混凝土周圍的空氣濕度達(dá)到或超過(guò)85％時(shí)，經(jīng)監(jiān)理工程師同意，可準(zhǔn)予自然養(yǎng)護(hù)。2.錨桿施工錨桿施工工藝流程框圖造孔清孔驗(yàn)孔孔內(nèi)注漿安裝錨桿等強(qiáng)錨桿制作制造孔清孔驗(yàn)孔孔內(nèi)注漿安裝錨桿等強(qiáng)錨桿制作制漿施工準(zhǔn)備、測(cè)量拉拔試驗(yàn)3.樁身混凝土(1).施工準(zhǔn)備:灌注前，應(yīng)檢查樁孔斷面尺寸、鑿毛護(hù)壁，做好安置鋼筋的放樣;機(jī)械設(shè)備均應(yīng)在施工前進(jìn)行全面檢查，可采用速凝和早強(qiáng)混凝土;樁柱上或樁間支擋結(jié)構(gòu)以及與樁相鄰的擋土、排水、防滲等設(shè)施，均應(yīng)與抗滑樁正確連接，配套完成。(2).鋼筋籠的制作和安裝:在開(kāi)挖樁基的同時(shí)，進(jìn)行鋼筋骨架的制作。豎筋的接頭直徑小于16mm時(shí)采用搭接焊，直徑大于16mm時(shí)采用套筒連接。鋼筋預(yù)制成籠，可在樁孔內(nèi)搭接，搭接不得設(shè)在土石分界和滑動(dòng)面處。鋼筋籠制作、搭接要求按技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定辦理;用16t汽車吊起吊、安裝鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)避免鋼筋骨架撞擊他物或起吊不當(dāng)落入地上，引起骨架變形。鋼筋骨架安放在孔中部，并在加強(qiáng)筋位置，對(duì)稱點(diǎn)焊四根Ф20的凸形鋼筋，凸形鋼筋應(yīng)頂位護(hù)壁混凝土，以固定鋼筋骨架，防止混凝土澆筑過(guò)程中鋼筋骨架發(fā)生位移。(3)、樁身混凝土澆筑:①樁基混凝土澆筑:當(dāng)孔內(nèi)滲水量小6mm/min，采用常規(guī)方法澆筑樁基混凝土。堵漏和積水的排除，澆混凝土前及時(shí)將混凝土護(hù)壁上的滲漏處堵塞，然后把井內(nèi)積水抽干，以保證樁芯混凝土質(zhì)量，堵漏的方法，大面積堵成小面積的、小面積堵成點(diǎn)漏而最后堵塞之?；炷敛捎肅30混凝土，混凝土坍落度控制在7—9cm，水平運(yùn)輸由6m3混凝土罐車由拌和站運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，垂直運(yùn)輸采用溜槽接活動(dòng)溜管方式入倉(cāng)，溜管每10m設(shè)置一個(gè)緩沖器，并且溜管管口距倉(cāng)面不得大于2m。入倉(cāng)后采用人工進(jìn)行平倉(cāng)。樁身混凝土每連續(xù)灌注0.5m左右時(shí)，采用插入振搗棒振搗密實(shí)后，再進(jìn)行灌注。②水下混凝土的澆筑當(dāng)孔內(nèi)滲水量大于或等于6mm/min，采用水下混凝土的澆筑方法澆筑樁基混凝土。混凝土必須具有良好的和易性，塌落度宜為200～240mm。水下澆筑混凝土前，應(yīng)仔細(xì)檢查導(dǎo)管的氣密性，檢查吊車的完好情況。在樁基鋼筋骨架底設(shè)置十字鋼筋。封底混凝土的澆筑：導(dǎo)管、漏斗在孔中拼裝完成后，應(yīng)將導(dǎo)管安放在孔的中部，保證導(dǎo)管底高出孔底25～40cm。按坍落度為16～22cm的要求，準(zhǔn)備3.75～5立方米混凝土，當(dāng)封底混凝土準(zhǔn)備完成后，即可撥出漏斗口的隔水球，讓混凝土沿導(dǎo)管注入孔中。封底成功后，混凝土直接連續(xù)注入漏斗中。在澆注混凝土過(guò)程中，應(yīng)有備用的發(fā)電機(jī)保證現(xiàn)場(chǎng)有足夠的混凝土罐車，以保證混凝土澆注的連續(xù)性。當(dāng)導(dǎo)管埋入混凝土的深度達(dá)到6.5米時(shí)，暫停澆注，用吊車緩緩提升導(dǎo)管，拆除2.5～4.