微型樁在矸石山山體滑坡治理工程中的應(yīng)用

高 鵬

(中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

微型樁在矸石山山體滑坡治理工程中的應(yīng)用

高 鵬

(中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

結(jié)合某煤礦矸石山山體出現(xiàn)滑坡情況，綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)以及工期要求，依據(jù)相關(guān)規(guī)范，經(jīng)反復(fù)論證，提出采用微型樁+刷坡+排水+綠化方案進(jìn)行滑坡治理，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，采用該工程治理措施加固后的邊坡能夠滿足規(guī)范要求。

山體滑坡，微型樁，滑坡治理

0 引言

針對(duì)某煤礦矸石山山體滑坡及邊坡的工程地質(zhì)特征，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外滑坡、邊坡治理技術(shù)的進(jìn)展，該類(lèi)滑坡、邊坡的防治措施可分為：1)抗滑樁+刷坡+排水+綠化方案；2)微型樁+刷坡+排水+綠化方案。方案一(即抗滑樁方案)，在該區(qū)域的松散碎石土地層人工開(kāi)挖抗滑樁，安全風(fēng)險(xiǎn)大、隱患多。采用微型樁+防排水方案進(jìn)行治理，施工速度快，安全隱患少，方便機(jī)械化施工，同時(shí)，可達(dá)到治理的目的。

微型樁目前已被廣泛應(yīng)用于支承樁、摩擦樁和支護(hù)樁工程，微型樁具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1)水平阻力較大，抗橫向力較強(qiáng)，而且鋼管的屈服強(qiáng)度較高，另外由多排微型鋼管樁形成的整體斷面強(qiáng)度較大，具有較大的抵抗力，所以能夠承受較大的水平作用力；2)微型鋼管樁的施工速度較快，可以大大地縮短施工工期；3)微型鋼管樁的綜合經(jīng)濟(jì)效益較高，能夠節(jié)省工程造價(jià)。本文采用微型鋼管樁對(duì)山體滑坡進(jìn)行了支護(hù)，可供今后類(lèi)似工程參考。

1 工程概況

某煤礦矸石山山體滑坡位于矸石絞車(chē)軌道西側(cè)煤場(chǎng)以南一斜坡坡體上，南為矸石場(chǎng)，東為纜車(chē)軌道及施工建設(shè)中的倉(cāng)庫(kù)，北為矸石絞車(chē)房、鍋爐房、壓風(fēng)機(jī)房、變電所、篩分樓及皮帶棧橋等現(xiàn)有建筑物。坡體上出現(xiàn)多條裂縫，工程治理前仍在活動(dòng)。

滑坡長(zhǎng)約100 m，寬約80 m，厚約3 m～10 m，主滑方向175°，縱向地面坡度 15°～25°，后緣高程 472 m，前緣高程441 m，相對(duì)高差31 m，滑坡面積約 6.6×103m2，體積約5×104m3，滑體主要由全新統(tǒng)坡積碎石土組成，中上部滑床多位于全新統(tǒng)坡積碎石土與中更新統(tǒng)殘坡積碎石土的交界面上，前緣滑床在全新統(tǒng)坡積碎石土內(nèi)，滑坡滑面較平緩。

2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

根據(jù)鉆孔揭露，勘察區(qū)地層主要為第四系中更新統(tǒng)(Q2)殘坡積碎石土?，F(xiàn)由老至新分述如下：1)二疊系(P)：為灰白色砂巖，在個(gè)別鉆孔有揭露，據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，本層基巖厚度為48.84 m～122.59 m，平均77.85 m。2)第四系：主要由殘積、坡積的礫石及砂質(zhì)粘土組成角礫土，褐黃色、褐紅色，分布該滑坡體及其周?chē)麦w。鉆孔揭露厚度約10 m～45 m。該滑坡區(qū)地下水為第四系松散層孔隙水，補(bǔ)給方式為大氣降水及煤礦矸石山廢水的垂直入滲。滑坡勘察大部分鉆孔揭露到地下水的存在。由于本工程滑坡體頂部土體比較疏松，坡體凸凹不平，坡度較緩，除少部分大氣降水以地表徑流形式短時(shí)間內(nèi)向溝谷匯集之外，大部分直接滲入下部地層，為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了條件。地下水除以徑流排泄、人工開(kāi)采為主，在溝谷以泉的形式排泄于河溝內(nèi)，在坡體南側(cè)可見(jiàn)到下降泉。

3 滑坡治理工程措施

滑坡面布置微型(抗滑)樁組。微型(抗滑)樁樁徑150 mm，樁長(zhǎng)15 m。每組微型樁分3排，矩形布置，排距1.5 m，樁間距1.5 m。同一組微型樁頂部采用鋼筋混凝土連系梁連接，梁截面尺寸為300 mm×600 mm，梁身混凝土標(biāo)號(hào)C25，連系梁埋設(shè)于地表下。梁身主筋為6Φ22鋼筋，箍筋為Φ8鋼筋。樁頂嵌固于梁內(nèi)長(zhǎng)度不小于450 mm?；录斑吰聟^(qū)域內(nèi)橫坡向布設(shè)砌石截(排)水溝，并修繕原有排水渠，將水引至滑坡區(qū)域外的排水(邊)溝排放，山體滑坡治理剖面如圖1所示。

4 施工要求和滑坡監(jiān)測(cè)要求

4.1 微型樁施工要求

1)微型(抗滑)樁樁徑150 mm，樁長(zhǎng)15 m，采用風(fēng)動(dòng)力沖擊成孔。成孔直徑不小于150 mm，考慮沉渣的影響，鉆孔實(shí)際深度大于設(shè)計(jì)深度0.3 m。2)微型(抗滑)樁樁位測(cè)放應(yīng)準(zhǔn)確，偏差不超過(guò)±10 cm。3)注漿采用從孔底返漿式注漿，漿液采用M25水泥漿。水泥選用P.O32.5普通硅酸鹽水泥，滿足注漿強(qiáng)度要求。進(jìn)場(chǎng)水泥須具備三證，并經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格方可使用。注漿壓力控制在0.4 MPa～0.7 MPa，防止注漿管破裂，同時(shí)為防止水泥漿沉淀，當(dāng)可注漿液量不多時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)低泵量，待制好水泥漿續(xù)進(jìn)漿池后，再調(diào)高泵量連續(xù)灌注。從孔口開(kāi)始流出的先是少量水和稀漿，當(dāng)稠漿從孔口流出即可停注，漿液沉淀后應(yīng)進(jìn)行二次補(bǔ)漿。固結(jié)體強(qiáng)度不小于25 MPa。4)同一組微型樁頂部采用鋼筋混凝土連系梁連接，梁截面尺寸為300 mm×600 mm，梁身混凝土標(biāo)號(hào)C25。5)梁身主筋為6Φ22鋼筋，箍筋為Φ8鋼筋。樁頂嵌固于梁內(nèi)長(zhǎng)度不小于450 mm。6)澆筑連系梁前應(yīng)鑿除微型樁樁頂部位浮漿部分，確保與微型樁連接緊密。

4.2 滑坡監(jiān)測(cè)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，確定了滑坡體的監(jiān)測(cè)方案：地表裂縫監(jiān)測(cè)采用簡(jiǎn)易測(cè)量方法，裂縫兩側(cè)設(shè)置觀測(cè)標(biāo)志定期對(duì)裂縫的張開(kāi)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；地表移動(dòng)監(jiān)測(cè)采用GPS方法觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平及垂直方向位移情況，監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)由3個(gè)點(diǎn)組成(2個(gè)工作基準(zhǔn)點(diǎn)、1個(gè)備用基準(zhǔn)點(diǎn))；監(jiān)測(cè)點(diǎn)共設(shè)23個(gè)點(diǎn)，沿滑坡體主滑方向呈扇形布設(shè)。

高程監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)與平面監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)重合布設(shè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程用GPS直接測(cè)定。整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由26個(gè)點(diǎn)組成，其中控制網(wǎng)3點(diǎn)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)23點(diǎn)，控制網(wǎng)采用GPS按D級(jí)網(wǎng)觀測(cè)精度進(jìn)行三維坐標(biāo)觀測(cè)。

工作基點(diǎn)網(wǎng)每一個(gè)月復(fù)測(cè)1次，共計(jì)復(fù)測(cè)2次，加初始值觀測(cè)，共計(jì)觀測(cè)4次，觀測(cè)時(shí)間為三個(gè)月。

地表裂縫監(jiān)測(cè)每周兩次，按照三個(gè)月計(jì)算一共24次；變形監(jiān)測(cè)每?jī)商煲淮喂灿?jì)45次觀測(cè)。

如遇暴雨或地震對(duì)滑坡體穩(wěn)定造成影響及特殊情況發(fā)生，將根據(jù)滑坡體位移變化情況及時(shí)進(jìn)行加密觀測(cè)。

4.3 變形警戒值

報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)有兩種指標(biāo)，其一是最大容許值(累計(jì)變形)，其二是變化速率。

1)地表最大沉降：累計(jì)值達(dá)到10 mm。

2)地表裂縫張開(kāi)度增加：變化速率1 mm/d。

5 結(jié)語(yǔ)

該滑坡體上部主要由殘積、坡積的礫石及砂質(zhì)粘土組成角礫土，下部為灰白色砂巖。在該區(qū)域的松散碎石土地層人工開(kāi)挖抗滑樁，安全風(fēng)險(xiǎn)大、隱患多。針對(duì)本次滑坡及邊坡的工程地質(zhì)特征，采用微型樁+刷坡+排水+綠化方案的支護(hù)措施，目前經(jīng)滑坡監(jiān)測(cè)，滑坡的累計(jì)變形和變化速率完全符合規(guī)范要求。

[1] GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2] DZ/T 0221-2006，崩塌、滑坡、泥石流監(jiān)測(cè)規(guī)范[S].

[3] 高森亞.微型鋼管樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.

[4] 李 征.微型鋼管樁邊坡加固技術(shù)及其應(yīng)用的研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

[5] 張 峰，尹改梅.微型鋼管樁在高填方基坑邊坡支護(hù)中的應(yīng)用[J].山西建筑，2013，39(28)：54-55.

Application of miniature piles in the coal gangue mountain landslide treatment engineering

GAO Peng

(Xi’anResearchInstituteofChinaCoalTechnology&EngineeringGroupCorp，Xi’an710077,China)

Combining with coal gangue mountain landslide， according to relevant norms， based on repetitive discussion， miniature pipe+slope cutting+drain+afforestation are used in this project by consideration of safe， economic and time limit. Monitoring results are shown that the reinforced slope meets demands well.

mountain landslide， miniature piles， landslide treatment

1009-6825(2014)22-0070-02

2014-05-09

高 鵬(1981- )，男，工程師

TU473.1

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