潛孔錘微型樁技術(shù)在廣元市鳳凰山公園滑坡應(yīng)急治理中的應(yīng)用

肖尤元，葉曉華

（四川九○九建設(shè)工程有限公司，江油 621701）

潛孔錘微型樁技術(shù)在廣元市鳳凰山公園滑坡應(yīng)急治理中的應(yīng)用

肖尤元，葉曉華

（四川九○九建設(shè)工程有限公司，江油 621701）

微型樁技術(shù)廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險治理工程中。鳳凰山公園滑坡應(yīng)急治理工程中，在調(diào)查滑坡地理條件、地質(zhì)條件和基本特征的基礎(chǔ)上，采用潛孔錘微型鉆孔灌注樁技術(shù)，輔以擋土板和格構(gòu)砼的綜合治理方案。結(jié)果表明工程安全、快速、高效、造價低、質(zhì)量高，治理效果明顯。

滑坡；潛孔錘；微型樁技術(shù)；應(yīng)急治理

我國的潛孔錘及其鉆探工藝技術(shù)于1958年底開始研制，至今已有54a的歷史，先后開發(fā)了液動潛孔錘（前稱沖擊回轉(zhuǎn)鉆探）和風動潛孔錘。在我國的最初將潛孔錘跟管鉆進工藝應(yīng)用是在基巖山區(qū)供水打井的施工中，并主要揭示基巖頂部的第四系。目前潛孔錘跟管鉆進技術(shù)應(yīng)用到基礎(chǔ)勘察、城市建筑的基坑支護到水電的帷幕注漿以及公路和水電的高邊坡和高填方處理，到鐵路建設(shè)的隧道塌方管棚支護的應(yīng)用，能有效地解決復(fù)雜地層中鉆進效率。近年來潛孔錘微型樁技術(shù)較為廣泛地應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險治理工程中，特別是在施工場地狹窄、人口密集、大型機具和材料難于進入的地方，同時又必須及時治理的項目，它具有施工快捷，并能在較短的時間內(nèi)達到穩(wěn)固邊坡的目的，達到安全高效快速應(yīng)急治理的效果。近年來，在達州、廣元等地滑坡應(yīng)急搶險治理工程中均采用了該技術(shù)，安全高效快速處置得到了當?shù)卣跋嚓P(guān)專家的好評。下面著重介紹潛孔錘微型樁技術(shù)在廣元市利州區(qū)鳳凰山公園滑坡應(yīng)急治理中的應(yīng)用。

1 前言

2010年7月22日至26日，廣元市區(qū)普降大到暴雨，其中22日、23日、25日日降雨量達到81.7 mm、220.5mm、106.3mm。7月24日，廣元市利州區(qū)嘉陵辦事處鳳凰山居委會鳳凰山公園西門口斜坡上部產(chǎn)生兩處小型滑坡，該滑坡位于居民區(qū)背后陡崖上，前緣距居民房屋1～5m，嚴重威脅下部居民區(qū)300余人生命財產(chǎn)安全。為消除滑坡的危害，在該滑坡的治理上采用了潛孔錘微型樁技術(shù)，達到了應(yīng)急搶險治理的目的。

2 滑坡區(qū)自然地理及地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 自然地理

鳳凰山公園西門口滑坡位于廣元市利州區(qū)嘉陵辦事處鳳凰山居委會鳳凰山公園西門口，滑坡位于公園內(nèi)，有小路與市區(qū)道路連接，可通過小型機動車，交通條件較方便（圖1）。

滑坡區(qū)位于四川盆地北端，處于盆地向山區(qū)過渡地帶，屬四川盆地亞熱帶濕潤氣候帶。多年平均氣溫16.0℃，多年平均降雨量為972.6mm，每年降雨主要集中在5～9月，其間降雨總量占全年降雨總量的75%。多年月平均降雨量最高為7月的236.8 mm，最低為1月的3.8mm，最大一日降雨量為220.5mm（2010年7月23日），最大雨強為70 mm/h。

圖1 交通位置圖Fig.1 Communications map of the landslide

滑坡區(qū)位于斜坡上部位，坡面沖溝不發(fā)育，無地表水流。

2.2 地質(zhì)環(huán)境條件

區(qū)內(nèi)地貌類型為構(gòu)造侵蝕丘陵地貌。斜坡海拔高程500～570m，斜坡呈北東－南西向展布，相對高差20～70m?；挛挥谛逼律喜?，坡面形態(tài)呈折線坡，上部為陡坡地形，坡度35°～45°，下部為基巖陡坎地形，坡度80°以上，坡面基巖大部分被混凝土擋墻封閉。上部覆蓋3～5m厚度不等的松散堆積體，坡面植被以林木、灌木為主，覆蓋率30%～50%。

斜坡出露的地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）灰黃色巨厚層砂巖和第四系殘坡積松散堆積層（Qesl4）粉質(zhì)粘土夾碎塊石組成。沙溪廟組（J2s）巖性為厚至巨厚層砂巖，巖層產(chǎn)狀185°∠7°，巖體裂隙中等發(fā)育，強風化。第四系松散堆積層（Qesl4）在斜坡上部表層表面普遍分布，巖性為粉質(zhì)粘土夾碎塊石，濕，呈可塑狀，結(jié)構(gòu)松散，厚度一般3～5m，碎塊石含量約10%。

工作區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，屬四川盆地北部邊緣弧形構(gòu)造帶，位于北東東向走馬嶺向斜南側(cè)的北東端。巖層具單斜構(gòu)造，傾向南西，傾角7°。區(qū)內(nèi)地震基本烈度為Ⅶ度，地震加速度為0.10g，區(qū)域地殼穩(wěn)定。

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖裂隙水，其次為第四系松散堆積層孔隙水。主要為大氣降水補給，富水程度低，期間沒有見地下水出露。

3 滑坡基本特征

滑坡區(qū)位于鳳凰山公園斜坡的中下部，呈北東－南西向展布，傾向北西，斜坡總長230m，斜坡呈折線型?；律喜繛轼P凰山公園較為密集的建筑物，滑體坡度35°～45°，高10～15m；下部為基巖陡崖，坡度80°以上，局部呈直立，高10～15m；坡腳為同仁醫(yī)院和居民區(qū)，地形較平坦。斜坡表面總體較完整，暴雨已造成兩處滑坡，總體積約2 600m3，部分滑體已直接進入居民區(qū)。斜坡后緣還有數(shù)條橫向拉裂縫，逐步向后緣擴展，潛在威脅較大?；w土和滑帶土巖性均為松散的粉質(zhì)粘土夾碎塊石，滑床巖性為侏羅紀中統(tǒng)沙溪廟組灰黃色厚層砂巖，風化裂隙發(fā)育。見滑坡分布平面圖2，剖面圖3，圖4和圖5。

4 應(yīng)急治理方案設(shè)計

4.1 方案設(shè)計依據(jù)

從現(xiàn)場應(yīng)急調(diào)查結(jié)果來看，該滑坡有如下特點：

（1）該滑坡為淺表層土質(zhì)牽引式滑坡，厚度3～5m，目前僅前緣產(chǎn)生明顯滑坡，中后部有數(shù)條橫向拉裂縫，整體處于蠕動狀態(tài)，如不及時處置，尚有擴大趨勢。

（2）滑坡前緣有數(shù)棟居民建筑，該滑動已造成數(shù)百名居民緊急避讓，引起較大恐慌。

（3）滑坡所在地場地十分狹窄，滑坡前緣和后緣遍布建筑物，僅有小型機具能夠通過，材料轉(zhuǎn)運十分困難，方案選取受限。

（4）屬于應(yīng)急治理工程，地質(zhì)條件不完全清楚，存在邊施工邊優(yōu)化設(shè)計方案，應(yīng)急搶險與永久治理相結(jié)合。

根據(jù)以上特點，要求方案設(shè)計要考慮具備快捷、安全、無大型機具或材料搬運的原則，最終選擇了潛孔錘成孔微型樁方案進行治理。

4.2 應(yīng)急治理方案設(shè)計

根據(jù)已掌握的資料及受力狀況，采用“兩排潛孔錘微型鉆孔灌注樁＋擋土板＋砼格構(gòu)”的治理方案。設(shè)計如下：

（1）樁徑：該滑坡用兩排樁，上排φ320（Ⅰ型樁），下排φ220（Ⅱ型樁）。

（2）樁型：鋼筋籠樁。樁深均為9m，嵌入基巖5m，灌注C25鋼筋混凝土。

（3）樁間距中對中1m，頂部用C25鋼筋混凝土連接，樁間用擋土板連接，避免樁間土溜滑，若驗算抗滑力不足，可選用雙排樁和格構(gòu)連接，形成鋼架樁。擋土板長1m，寬0.5m，厚0.15m，兩排擋土板支護高度為2m，擋土板材質(zhì)為預(yù)制C25鋼筋混凝土，見圖6。

圖2 滑坡應(yīng)急排除方案平面布置圖Fig.2 Floor chart for removing the landslide emergencies

共布置近100根鉆孔灌注樁。Ⅰ型樁樁間采用I型連系梁連接，Ⅰ型連接梁寬400mm，厚300 mm；Ⅱ型樁樁間采用Ⅱ型聯(lián)系梁連接，Ⅱ型連系梁寬300mm，厚300mm。連接梁采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。在滑坡前后緣I型樁和II型樁墻之間設(shè)計鋼筋砼格構(gòu)，格構(gòu)間距為3m×3m，格構(gòu)尺寸為300mm×300mm。

5 應(yīng)急治理及效果

5.1 主要施工工藝

圖3 滑坡1－1′剖面圖Fig.3 Section plan 1－1′of the landslide

圖4 H1滑坡俯視照片F(xiàn)ig.4 Photo of Landslide H1

為了爭取在最短的時間內(nèi)達到穩(wěn)固滑坡的作用，選取YXZ－70A型鉆機，折卸搬入場地，英格索蘭VHP750空壓機和阿特拉斯416大型空壓機作動力，空壓機置于100m外地寬闊場地，鉆孔采用150氣動潛孔錘和380高風壓氣動潛孔錘鉆進成孔，鉆頭直徑φ220mm和φ320mm，成孔后用空壓機大風量清洗孔中巖粉及巖屑。鉆孔過程中做好成孔記錄和監(jiān)理工程師驗收記錄。鋼筋籠現(xiàn)場制作在安裝時采用三角架導(dǎo)向輪起吊安裝?；炷辆徒鼣嚢琛仓?。擋土板在專業(yè)預(yù)制件廠進行制作，并留取試件檢驗。

圖5 H2滑坡照片F(xiàn)ig.5 Photo of Landslide H2

施工工序為：清危→施工平臺（腳手架）搭設(shè)→鉆機造孔→鋼筋制安→混凝土澆注、擋土板制作→拆除腳手架→養(yǎng)護→挖槽→釬探→擋土板安裝→濾水層鋪設(shè)→填土夯實→坡面修整→系梁格構(gòu)鋼筋制安→系梁格構(gòu)模板及砼澆注→排水溝及排水管安裝→清理渣土→清場。

圖6 滑坡D1段支護結(jié)構(gòu)立面圖Fig.6 Elevation plan for supporting structure for Section D1

5.2 應(yīng)急治理效果

應(yīng)急排險工程于2010年8月中旬施工設(shè)備和人員進場，進行施工準備工作，2010年8月底主體工程完成，2010年9月底結(jié)束并全部清場。

潛孔錘施工效率極高，每天每臺鉆機可成孔下籠、澆筑數(shù)十個孔，主體工程在半個月內(nèi)基本完成，止滑效果在短時間即可顯現(xiàn)。

2011年4月在廣元市鳳凰山進行了現(xiàn)場初步驗收，得到了專家、業(yè)主、監(jiān)理及社會各界的一致好評。認為搶險速度快，效果好，工程質(zhì)量可靠，外表美觀。目前該滑坡已經(jīng)經(jīng)過兩個雨季的考驗，沒有出現(xiàn)新的變形，治理效果明顯。治理竣工全貌見圖7。

圖7 竣工后場景Fig.7 View after the engineering completion

6 結(jié)語

微型樁可根據(jù)就地取材原則，可選用鋼軌樁、鋼管樁、鋼筋籠樁等，根據(jù)受力大小直徑可采用φ220～φ350或更大，選取多排連接形成鋼架樁，具有施工安全、快捷，并能在較短的時間內(nèi)達到穩(wěn)固滑坡的目的，達到應(yīng)急治理的效果。該方法在中淺層基巖順層滑坡治理中效果更加明顯。

［1］金美喜.廣元利州區(qū)嘉陵辦事處鳳凰山公園西門口滑坡應(yīng)急排險方案設(shè)計［R］.四川九0九建設(shè)工程有限公司，2010.8.

［2］肖春陽.廣元利州區(qū)嘉陵辦事處鳳凰山公園西門口滑坡應(yīng)急排險工程施工總結(jié)［R］.四川省地質(zhì)工程集團公司，2011.1.

［3］錢永春.空氣潛孔錘鉆進技術(shù)在深厚砂卵石層中的應(yīng)用［J］.農(nóng)業(yè)科技與信息，2010，（4）.

［4］汪彥樞.潛孔錘跟管鉆進方法的開發(fā)及應(yīng)用［J］.探礦工程（巖土鉆掘工程），2003，（1）.

［5］李勇，高萬昌.小灣水電站邊坡支護小口徑潛孔錘跟管鉆進工藝［A］.第十三屆全國探礦工程（巖土鉆掘工程）學術(shù)研討會論文專輯［C］.2005.09.01.

［6］鄭治川.潛孔錘反循環(huán)跟管鉆進技術(shù)的研究［D］.吉林大學，2007.

［7］劉廣志.潛孔錘的研制與發(fā)展［J］.地質(zhì)與勘探，1994，（2）.

APPLYING THE DTH HAMMER ＆ MINI－PILE TECHNOLOGY IN TREATING THE EMERGENT LANDSLIDE AT FENGHUANGSHAN PARK IN GUANGYUAN

Xiao You－yuan，Ye Xiao－h(huán)ua
（Sichuan 909th Construction Engineering Co.，Ltd.，Jiangyou 621701，China）

The mini－pile technology is widely used in geo－h(huán)azard treatment projects.In treating the emergent landslide，the DTH hammer and cast－in－place bored mini－pile was used，in combination with breast board and lattice concrete structure，after the geographical conditions，geological conditions and the basic characteristics of the landslide were studied.The engineering has been proven to be safe，fast，efficient and effective with low cost and high quality.

landslide；DTH hammer；mini－pile technology；emergency treatment

TU753.3；P642.22

A

1006－4362（2011）04－0072－06

2011－10－09 改回日期：2011－11－26

肖尤元（1963－ ），男，高級工程師，多年來從事地質(zhì)災(zāi)害的勘察、設(shè)計、巖土工程施工及管理工作，主持承擔多個大型搶險項目，有較豐富的實際工作經(jīng)驗。