邵海瑞
摘要:文章通過分析工程項(xiàng)目的地質(zhì)情況,闡述公路高大路基邊坡順層滑坡的成因,同時(shí)對鋼管樁注漿法治理順層坍方方法和施工工藝進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的政策建議,并對治理的效果進(jìn)行觀測和穩(wěn)定性評價(jià),進(jìn)而為類似工程施工提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:順層滑坡 鋼管樁注漿 滑坡治理
順層滑坡是山區(qū)的一種多發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,如何對滑坡進(jìn)行有效的治理和防范,對于工程技術(shù)人員來說,這是一個(gè)值得探索和研究的課題。
1 滑坡情況及滑坡原因分析
1.1 滑坡情況 十天高速漢中西勉縣至略陽段勉縣互通內(nèi)主線K381+600~K381+920段為深挖地段,最大挖深31.5m,五級邊坡,邊坡坡率1:1,臺階分級高度6m,分級平臺寬2m。邊坡防護(hù)采用錨桿框架梁,錨桿長度3m。地質(zhì)情況復(fù)雜,地表0~6m為中度膨脹土,6m以下為強(qiáng)風(fēng)化銀灰色絹云母千枚巖,巖層解理與右側(cè)邊坡開挖面成15度夾角,形成順層。此段邊坡全部防護(hù)、排水工程且已施工完成,等待驗(yàn)收通車。2011年9月時(shí)值陜南漢中雨季,此段邊坡中部K381+700~+820段長120m范圍發(fā)生變形,頂部膨脹土向路線方塌陷,1~3級框架梁向外隆起變形,最大變形0.9m,但未垮塌,如圖1所示:
圖1
1.2 滑坡原因分析 由于此段路塹巖石強(qiáng)風(fēng)化,云母含量高,且右側(cè)邊坡巖層走向與線路方向平行,形成順層。邊坡防護(hù)采用錨桿框架梁不能有效地阻止雨水浸入巖層層面,不適合此段邊坡地質(zhì)。在頂部膨脹土層因雨季遇水軟化,發(fā)生塌陷后,由于水的浸入,致使以下巖層層面間形成軟弱滑動(dòng)面,在上部塌陷土體作用下加速了下部坡面變形。
2 滑坡整治措施
鑒于第1~3級坡面巖體處于變形未滑塌狀態(tài),框架梁坡面防護(hù)總體結(jié)構(gòu)基本完整,因此采用加固滑動(dòng)面,加固滑坡巖土體,對滑移坡面巖體進(jìn)行注漿固結(jié)處理。采用鋼管樁注漿法進(jìn)行整治,鋼管內(nèi)部及鋼管與孔壁之間均注滿水泥漿,使水泥漿液進(jìn)入相鄰鋼管之間的巖土體,對樁間土體亦產(chǎn)生一定的固結(jié)作用。第三級平臺以上因變形范圍較短,長度在30~60m左右,因此采取減載措施,清理塌陷土體至邊坡以外,改第四、第五級為一級坡,邊坡坡率放緩到1:3,加寬平臺至15m,坡腳設(shè)2m高漿砌擋土墻進(jìn)行處治。對坡面山體內(nèi)部裂隙水進(jìn)行導(dǎo)排。沿一級邊坡腳處按間距3m,上仰角度5度,打15m深,直徑φ100mm的排水孔,排出山體裂隙水。
2.1 鋼管樁布置 沿第一、第二級分級平臺設(shè)置3排φ125鋼管樁,鋼管樁間距0.75m,梅花形布置,長度10m,鋼管內(nèi)部插入2根Φ25鋼筋。鋼管樁頂部高出原平臺面1m,設(shè)1m厚2m寬鋼筋混凝土冠梁,將鋼管樁頂端連成整體。
2.2 鋼管選用 鋼管采用DN125無縫鋼管,壁厚6mm,采用臺鉆沿孔壁螺旋鉆直徑φ10mm排漿孔眼,間距50cm,鉆眼長度為2/3樁長。鋼管接長采用30cm長D100(外徑114mm)套管焊接連接。
2.3 注漿參數(shù)選定 注漿選用C30水泥砂漿,選用42.5水泥,注漿終壓力2.0MPa,水灰比一次注漿采用0.45~0.5,二次注漿采用0.6~0.70。
2.4 鋼管樁壓力注漿工藝流程
圖2
3 鋼管樁滑坡治理施工
3.1 塌陷體清理卸載 根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,為確保工程的施工進(jìn)度和安全作業(yè),第4、5級邊坡放緩卸載與第一、第二級平臺鋼管樁同時(shí)進(jìn)行。土方機(jī)械設(shè)備由填挖交界處邊坡以外進(jìn)入,將塌陷土方清理至附近棄土場。隨開挖施工進(jìn)度及時(shí)施作擋土墻防護(hù)、平臺封閉以及完善排水工程。
3.2 鋼管樁施工 ① 鉆孔作業(yè)。為及時(shí)有效地控制邊坡變形進(jìn)一步加劇,沿已變形的第1、2級平臺縱向各布置4臺YF-150型地質(zhì)巖芯鉆機(jī)同時(shí)施工,鉆機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為:鉆桿直徑50mm,最大鉆孔深度150m,最大鉆孔直徑210mm,功率15Kw。本工程專業(yè)定制直徑φ160mm巖芯鉆頭及螺旋鉆頭配合進(jìn)行施工。每成一孔及時(shí)放入鋼管、鋼筋并注漿。②鋼花管加工及安裝。鋼花管采用直徑125mm無縫鋼管,壁厚6mm,標(biāo)準(zhǔn)長度6m,鋼管接長采用套管焊接連接。采用臺鉆沿孔壁鉆孔,間距50cm,螺旋形布布孔,每一截面只布一孔,鉆孔長度為2/3樁長。鉆孔鉆至設(shè)計(jì)孔深后清孔退桿,采用簡易三角井架插入鋼花管以及管內(nèi)2根Φ25螺紋鋼筋。鋼管樁頂端露出地面100cm,以便與冠梁形成整體。③注漿。注漿管插入孔底,由孔底開始注漿。注漿采用二次注漿以確保注漿效果,漿液采用P0 42.5水泥配制純水泥漿,一次注漿水灰比為0.45~0.5,二次注漿為0.6~0.7,注漿壓力最大不超過2Mpa。一次注漿完成后10~12小時(shí)后進(jìn)行二次注漿。④澆筑冠梁。當(dāng)該平臺所有鋼管樁安裝、注漿完成后,即對該平臺現(xiàn)場進(jìn)行清理平整,綁扎冠梁鋼筋,澆注混凝土冠梁。冠梁厚100cm,寬度超出鋼管樁20cm,冠梁鋼筋為Φ16、Φ18螺紋鋼筋,鋼筋骨架采用綁扎,鋼筋骨架與鋼花管連接采用焊接。采用c30泵送混凝土一次澆筑成型。
3.3 仰斜排水孔施工 一級邊坡底部排設(shè)置1排上仰5度,深15m,直徑100mm的仰斜式排水孔,縱向間距3m,以排出山體裂隙水,減少滑塌因素。排水孔采潛孔鉆機(jī)施工,鉆頭直徑110mm。鉆孔至設(shè)計(jì)孔深后,即時(shí)插入周邊鉆孔的φ100pvc排水管,排水管采用150g/m2土工布包裹,防止堵塞。
4 穩(wěn)定觀測
鑒于該滑坡變形范圍不大,對治理的滑移體采用簡單易行的位移觀測法進(jìn)行觀測,沿1~3級邊坡平臺外緣,縱向方向每隔20m設(shè)置一觀測點(diǎn),采用Φ12鋼筋錨固于變形的混凝土框架梁上,頂部刻十字線;觀測采用全站儀進(jìn)行縱橫向位移觀測,觀測期按3個(gè)月計(jì)算,前一個(gè)月每周觀測2次,后兩個(gè)月每周觀測一次。
圖3觀測樁位移-時(shí)間關(guān)系
5 結(jié)束語
十天高速漢中西段地質(zhì)情況復(fù)雜,表層土層膨脹土居多,下部泥巖、頁巖、千枚巖中含大量云母及軟弱夾層,施工中對原有的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行了擾動(dòng),再加之雨水的滲入,軟化了滑帶,形成滑坡變形。微型鋼管樁是由鋼管,注漿水泥固結(jié)體、水泥土固結(jié)體共同組成的柱狀抗滑體,是以抵抗剪切破壞為主的結(jié)構(gòu)體。就樁本身來說,鋼管是主要受力構(gòu)件,注漿水泥固結(jié)體、水泥土固結(jié)體是次要受力構(gòu)件,力學(xué)性能較為復(fù)雜,因此鋼管的質(zhì)量,間距應(yīng)滿足抗剪切要求。樁底應(yīng)伸入滑動(dòng)面以下,下插深度視滑動(dòng)面以下地層巖性而定,但原則上不小于樁長的1/3,且不小于2.0m。樁間距、排距應(yīng)以注漿后相鄰樁水泥-土固結(jié)體相互連接為宜;樁頂冠梁應(yīng)網(wǎng)狀連接,以加強(qiáng)鋼管樁的整體性。通常水是滑坡產(chǎn)生的主要因素之一,成孔時(shí)不能加水,采取取芯或旋挖方式成孔,以防引起滑坡體加速滑動(dòng)。微型鋼管樁技術(shù)應(yīng)用于滑坡治理工程時(shí),應(yīng)配套設(shè)置完善的排水系統(tǒng),形成完整的排水-支擋體系。位移觀測法對滑移坡體觀測簡單易行,觀測數(shù)據(jù)能較為準(zhǔn)確地反映滑移體的變化,從而推斷滑移體的穩(wěn)定性和治理效果。本工程通過位移監(jiān)測,說明通過減載、鋼管樁注漿加固、支擋、排水等綜合治理后,滑移變形邊坡達(dá)到了穩(wěn)定,說明鋼管樁注漿法治理滑坡是有效的,值得推廣和借鑒的治理方法。
參考文獻(xiàn):
[1]丁光文.微型樁復(fù)合結(jié)構(gòu)在滑坡整治中的應(yīng)用[J].巖土工程技術(shù),2004,18(1):47-50.
[2]謝曉華,劉吉福.微型樁在某滑坡處治工程中的應(yīng)用[J].西部探礦礦工程,2001,13(2):110-111.
[3]李玉峰,雷振遠(yuǎn).采用鋼管樁注漿法治理順層滑坡的工程實(shí)踐[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2007(06).
endprint
摘要:文章通過分析工程項(xiàng)目的地質(zhì)情況,闡述公路高大路基邊坡順層滑坡的成因,同時(shí)對鋼管樁注漿法治理順層坍方方法和施工工藝進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的政策建議,并對治理的效果進(jìn)行觀測和穩(wěn)定性評價(jià),進(jìn)而為類似工程施工提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:順層滑坡 鋼管樁注漿 滑坡治理
順層滑坡是山區(qū)的一種多發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,如何對滑坡進(jìn)行有效的治理和防范,對于工程技術(shù)人員來說,這是一個(gè)值得探索和研究的課題。
1 滑坡情況及滑坡原因分析
1.1 滑坡情況 十天高速漢中西勉縣至略陽段勉縣互通內(nèi)主線K381+600~K381+920段為深挖地段,最大挖深31.5m,五級邊坡,邊坡坡率1:1,臺階分級高度6m,分級平臺寬2m。邊坡防護(hù)采用錨桿框架梁,錨桿長度3m。地質(zhì)情況復(fù)雜,地表0~6m為中度膨脹土,6m以下為強(qiáng)風(fēng)化銀灰色絹云母千枚巖,巖層解理與右側(cè)邊坡開挖面成15度夾角,形成順層。此段邊坡全部防護(hù)、排水工程且已施工完成,等待驗(yàn)收通車。2011年9月時(shí)值陜南漢中雨季,此段邊坡中部K381+700~+820段長120m范圍發(fā)生變形,頂部膨脹土向路線方塌陷,1~3級框架梁向外隆起變形,最大變形0.9m,但未垮塌,如圖1所示:
圖1
1.2 滑坡原因分析 由于此段路塹巖石強(qiáng)風(fēng)化,云母含量高,且右側(cè)邊坡巖層走向與線路方向平行,形成順層。邊坡防護(hù)采用錨桿框架梁不能有效地阻止雨水浸入巖層層面,不適合此段邊坡地質(zhì)。在頂部膨脹土層因雨季遇水軟化,發(fā)生塌陷后,由于水的浸入,致使以下巖層層面間形成軟弱滑動(dòng)面,在上部塌陷土體作用下加速了下部坡面變形。
2 滑坡整治措施
鑒于第1~3級坡面巖體處于變形未滑塌狀態(tài),框架梁坡面防護(hù)總體結(jié)構(gòu)基本完整,因此采用加固滑動(dòng)面,加固滑坡巖土體,對滑移坡面巖體進(jìn)行注漿固結(jié)處理。采用鋼管樁注漿法進(jìn)行整治,鋼管內(nèi)部及鋼管與孔壁之間均注滿水泥漿,使水泥漿液進(jìn)入相鄰鋼管之間的巖土體,對樁間土體亦產(chǎn)生一定的固結(jié)作用。第三級平臺以上因變形范圍較短,長度在30~60m左右,因此采取減載措施,清理塌陷土體至邊坡以外,改第四、第五級為一級坡,邊坡坡率放緩到1:3,加寬平臺至15m,坡腳設(shè)2m高漿砌擋土墻進(jìn)行處治。對坡面山體內(nèi)部裂隙水進(jìn)行導(dǎo)排。沿一級邊坡腳處按間距3m,上仰角度5度,打15m深,直徑φ100mm的排水孔,排出山體裂隙水。
2.1 鋼管樁布置 沿第一、第二級分級平臺設(shè)置3排φ125鋼管樁,鋼管樁間距0.75m,梅花形布置,長度10m,鋼管內(nèi)部插入2根Φ25鋼筋。鋼管樁頂部高出原平臺面1m,設(shè)1m厚2m寬鋼筋混凝土冠梁,將鋼管樁頂端連成整體。
2.2 鋼管選用 鋼管采用DN125無縫鋼管,壁厚6mm,采用臺鉆沿孔壁螺旋鉆直徑φ10mm排漿孔眼,間距50cm,鉆眼長度為2/3樁長。鋼管接長采用30cm長D100(外徑114mm)套管焊接連接。
2.3 注漿參數(shù)選定 注漿選用C30水泥砂漿,選用42.5水泥,注漿終壓力2.0MPa,水灰比一次注漿采用0.45~0.5,二次注漿采用0.6~0.70。
2.4 鋼管樁壓力注漿工藝流程
圖2
3 鋼管樁滑坡治理施工
3.1 塌陷體清理卸載 根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,為確保工程的施工進(jìn)度和安全作業(yè),第4、5級邊坡放緩卸載與第一、第二級平臺鋼管樁同時(shí)進(jìn)行。土方機(jī)械設(shè)備由填挖交界處邊坡以外進(jìn)入,將塌陷土方清理至附近棄土場。隨開挖施工進(jìn)度及時(shí)施作擋土墻防護(hù)、平臺封閉以及完善排水工程。
3.2 鋼管樁施工 ① 鉆孔作業(yè)。為及時(shí)有效地控制邊坡變形進(jìn)一步加劇,沿已變形的第1、2級平臺縱向各布置4臺YF-150型地質(zhì)巖芯鉆機(jī)同時(shí)施工,鉆機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為:鉆桿直徑50mm,最大鉆孔深度150m,最大鉆孔直徑210mm,功率15Kw。本工程專業(yè)定制直徑φ160mm巖芯鉆頭及螺旋鉆頭配合進(jìn)行施工。每成一孔及時(shí)放入鋼管、鋼筋并注漿。②鋼花管加工及安裝。鋼花管采用直徑125mm無縫鋼管,壁厚6mm,標(biāo)準(zhǔn)長度6m,鋼管接長采用套管焊接連接。采用臺鉆沿孔壁鉆孔,間距50cm,螺旋形布布孔,每一截面只布一孔,鉆孔長度為2/3樁長。鉆孔鉆至設(shè)計(jì)孔深后清孔退桿,采用簡易三角井架插入鋼花管以及管內(nèi)2根Φ25螺紋鋼筋。鋼管樁頂端露出地面100cm,以便與冠梁形成整體。③注漿。注漿管插入孔底,由孔底開始注漿。注漿采用二次注漿以確保注漿效果,漿液采用P0 42.5水泥配制純水泥漿,一次注漿水灰比為0.45~0.5,二次注漿為0.6~0.7,注漿壓力最大不超過2Mpa。一次注漿完成后10~12小時(shí)后進(jìn)行二次注漿。④澆筑冠梁。當(dāng)該平臺所有鋼管樁安裝、注漿完成后,即對該平臺現(xiàn)場進(jìn)行清理平整,綁扎冠梁鋼筋,澆注混凝土冠梁。冠梁厚100cm,寬度超出鋼管樁20cm,冠梁鋼筋為Φ16、Φ18螺紋鋼筋,鋼筋骨架采用綁扎,鋼筋骨架與鋼花管連接采用焊接。采用c30泵送混凝土一次澆筑成型。
3.3 仰斜排水孔施工 一級邊坡底部排設(shè)置1排上仰5度,深15m,直徑100mm的仰斜式排水孔,縱向間距3m,以排出山體裂隙水,減少滑塌因素。排水孔采潛孔鉆機(jī)施工,鉆頭直徑110mm。鉆孔至設(shè)計(jì)孔深后,即時(shí)插入周邊鉆孔的φ100pvc排水管,排水管采用150g/m2土工布包裹,防止堵塞。
4 穩(wěn)定觀測
鑒于該滑坡變形范圍不大,對治理的滑移體采用簡單易行的位移觀測法進(jìn)行觀測,沿1~3級邊坡平臺外緣,縱向方向每隔20m設(shè)置一觀測點(diǎn),采用Φ12鋼筋錨固于變形的混凝土框架梁上,頂部刻十字線;觀測采用全站儀進(jìn)行縱橫向位移觀測,觀測期按3個(gè)月計(jì)算,前一個(gè)月每周觀測2次,后兩個(gè)月每周觀測一次。
圖3觀測樁位移-時(shí)間關(guān)系
5 結(jié)束語
十天高速漢中西段地質(zhì)情況復(fù)雜,表層土層膨脹土居多,下部泥巖、頁巖、千枚巖中含大量云母及軟弱夾層,施工中對原有的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行了擾動(dòng),再加之雨水的滲入,軟化了滑帶,形成滑坡變形。微型鋼管樁是由鋼管,注漿水泥固結(jié)體、水泥土固結(jié)體共同組成的柱狀抗滑體,是以抵抗剪切破壞為主的結(jié)構(gòu)體。就樁本身來說,鋼管是主要受力構(gòu)件,注漿水泥固結(jié)體、水泥土固結(jié)體是次要受力構(gòu)件,力學(xué)性能較為復(fù)雜,因此鋼管的質(zhì)量,間距應(yīng)滿足抗剪切要求。樁底應(yīng)伸入滑動(dòng)面以下,下插深度視滑動(dòng)面以下地層巖性而定,但原則上不小于樁長的1/3,且不小于2.0m。樁間距、排距應(yīng)以注漿后相鄰樁水泥-土固結(jié)體相互連接為宜;樁頂冠梁應(yīng)網(wǎng)狀連接,以加強(qiáng)鋼管樁的整體性。通常水是滑坡產(chǎn)生的主要因素之一,成孔時(shí)不能加水,采取取芯或旋挖方式成孔,以防引起滑坡體加速滑動(dòng)。微型鋼管樁技術(shù)應(yīng)用于滑坡治理工程時(shí),應(yīng)配套設(shè)置完善的排水系統(tǒng),形成完整的排水-支擋體系。位移觀測法對滑移坡體觀測簡單易行,觀測數(shù)據(jù)能較為準(zhǔn)確地反映滑移體的變化,從而推斷滑移體的穩(wěn)定性和治理效果。本工程通過位移監(jiān)測,說明通過減載、鋼管樁注漿加固、支擋、排水等綜合治理后,滑移變形邊坡達(dá)到了穩(wěn)定,說明鋼管樁注漿法治理滑坡是有效的,值得推廣和借鑒的治理方法。
參考文獻(xiàn):
[1]丁光文.微型樁復(fù)合結(jié)構(gòu)在滑坡整治中的應(yīng)用[J].巖土工程技術(shù),2004,18(1):47-50.
[2]謝曉華,劉吉福.微型樁在某滑坡處治工程中的應(yīng)用[J].西部探礦礦工程,2001,13(2):110-111.
[3]李玉峰,雷振遠(yuǎn).采用鋼管樁注漿法治理順層滑坡的工程實(shí)踐[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2007(06).
endprint
摘要:文章通過分析工程項(xiàng)目的地質(zhì)情況,闡述公路高大路基邊坡順層滑坡的成因,同時(shí)對鋼管樁注漿法治理順層坍方方法和施工工藝進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的政策建議,并對治理的效果進(jìn)行觀測和穩(wěn)定性評價(jià),進(jìn)而為類似工程施工提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:順層滑坡 鋼管樁注漿 滑坡治理
順層滑坡是山區(qū)的一種多發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,如何對滑坡進(jìn)行有效的治理和防范,對于工程技術(shù)人員來說,這是一個(gè)值得探索和研究的課題。
1 滑坡情況及滑坡原因分析
1.1 滑坡情況 十天高速漢中西勉縣至略陽段勉縣互通內(nèi)主線K381+600~K381+920段為深挖地段,最大挖深31.5m,五級邊坡,邊坡坡率1:1,臺階分級高度6m,分級平臺寬2m。邊坡防護(hù)采用錨桿框架梁,錨桿長度3m。地質(zhì)情況復(fù)雜,地表0~6m為中度膨脹土,6m以下為強(qiáng)風(fēng)化銀灰色絹云母千枚巖,巖層解理與右側(cè)邊坡開挖面成15度夾角,形成順層。此段邊坡全部防護(hù)、排水工程且已施工完成,等待驗(yàn)收通車。2011年9月時(shí)值陜南漢中雨季,此段邊坡中部K381+700~+820段長120m范圍發(fā)生變形,頂部膨脹土向路線方塌陷,1~3級框架梁向外隆起變形,最大變形0.9m,但未垮塌,如圖1所示:
圖1
1.2 滑坡原因分析 由于此段路塹巖石強(qiáng)風(fēng)化,云母含量高,且右側(cè)邊坡巖層走向與線路方向平行,形成順層。邊坡防護(hù)采用錨桿框架梁不能有效地阻止雨水浸入巖層層面,不適合此段邊坡地質(zhì)。在頂部膨脹土層因雨季遇水軟化,發(fā)生塌陷后,由于水的浸入,致使以下巖層層面間形成軟弱滑動(dòng)面,在上部塌陷土體作用下加速了下部坡面變形。
2 滑坡整治措施
鑒于第1~3級坡面巖體處于變形未滑塌狀態(tài),框架梁坡面防護(hù)總體結(jié)構(gòu)基本完整,因此采用加固滑動(dòng)面,加固滑坡巖土體,對滑移坡面巖體進(jìn)行注漿固結(jié)處理。采用鋼管樁注漿法進(jìn)行整治,鋼管內(nèi)部及鋼管與孔壁之間均注滿水泥漿,使水泥漿液進(jìn)入相鄰鋼管之間的巖土體,對樁間土體亦產(chǎn)生一定的固結(jié)作用。第三級平臺以上因變形范圍較短,長度在30~60m左右,因此采取減載措施,清理塌陷土體至邊坡以外,改第四、第五級為一級坡,邊坡坡率放緩到1:3,加寬平臺至15m,坡腳設(shè)2m高漿砌擋土墻進(jìn)行處治。對坡面山體內(nèi)部裂隙水進(jìn)行導(dǎo)排。沿一級邊坡腳處按間距3m,上仰角度5度,打15m深,直徑φ100mm的排水孔,排出山體裂隙水。
2.1 鋼管樁布置 沿第一、第二級分級平臺設(shè)置3排φ125鋼管樁,鋼管樁間距0.75m,梅花形布置,長度10m,鋼管內(nèi)部插入2根Φ25鋼筋。鋼管樁頂部高出原平臺面1m,設(shè)1m厚2m寬鋼筋混凝土冠梁,將鋼管樁頂端連成整體。
2.2 鋼管選用 鋼管采用DN125無縫鋼管,壁厚6mm,采用臺鉆沿孔壁螺旋鉆直徑φ10mm排漿孔眼,間距50cm,鉆眼長度為2/3樁長。鋼管接長采用30cm長D100(外徑114mm)套管焊接連接。
2.3 注漿參數(shù)選定 注漿選用C30水泥砂漿,選用42.5水泥,注漿終壓力2.0MPa,水灰比一次注漿采用0.45~0.5,二次注漿采用0.6~0.70。
2.4 鋼管樁壓力注漿工藝流程
圖2
3 鋼管樁滑坡治理施工
3.1 塌陷體清理卸載 根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,為確保工程的施工進(jìn)度和安全作業(yè),第4、5級邊坡放緩卸載與第一、第二級平臺鋼管樁同時(shí)進(jìn)行。土方機(jī)械設(shè)備由填挖交界處邊坡以外進(jìn)入,將塌陷土方清理至附近棄土場。隨開挖施工進(jìn)度及時(shí)施作擋土墻防護(hù)、平臺封閉以及完善排水工程。
3.2 鋼管樁施工 ① 鉆孔作業(yè)。為及時(shí)有效地控制邊坡變形進(jìn)一步加劇,沿已變形的第1、2級平臺縱向各布置4臺YF-150型地質(zhì)巖芯鉆機(jī)同時(shí)施工,鉆機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為:鉆桿直徑50mm,最大鉆孔深度150m,最大鉆孔直徑210mm,功率15Kw。本工程專業(yè)定制直徑φ160mm巖芯鉆頭及螺旋鉆頭配合進(jìn)行施工。每成一孔及時(shí)放入鋼管、鋼筋并注漿。②鋼花管加工及安裝。鋼花管采用直徑125mm無縫鋼管,壁厚6mm,標(biāo)準(zhǔn)長度6m,鋼管接長采用套管焊接連接。采用臺鉆沿孔壁鉆孔,間距50cm,螺旋形布布孔,每一截面只布一孔,鉆孔長度為2/3樁長。鉆孔鉆至設(shè)計(jì)孔深后清孔退桿,采用簡易三角井架插入鋼花管以及管內(nèi)2根Φ25螺紋鋼筋。鋼管樁頂端露出地面100cm,以便與冠梁形成整體。③注漿。注漿管插入孔底,由孔底開始注漿。注漿采用二次注漿以確保注漿效果,漿液采用P0 42.5水泥配制純水泥漿,一次注漿水灰比為0.45~0.5,二次注漿為0.6~0.7,注漿壓力最大不超過2Mpa。一次注漿完成后10~12小時(shí)后進(jìn)行二次注漿。④澆筑冠梁。當(dāng)該平臺所有鋼管樁安裝、注漿完成后,即對該平臺現(xiàn)場進(jìn)行清理平整,綁扎冠梁鋼筋,澆注混凝土冠梁。冠梁厚100cm,寬度超出鋼管樁20cm,冠梁鋼筋為Φ16、Φ18螺紋鋼筋,鋼筋骨架采用綁扎,鋼筋骨架與鋼花管連接采用焊接。采用c30泵送混凝土一次澆筑成型。
3.3 仰斜排水孔施工 一級邊坡底部排設(shè)置1排上仰5度,深15m,直徑100mm的仰斜式排水孔,縱向間距3m,以排出山體裂隙水,減少滑塌因素。排水孔采潛孔鉆機(jī)施工,鉆頭直徑110mm。鉆孔至設(shè)計(jì)孔深后,即時(shí)插入周邊鉆孔的φ100pvc排水管,排水管采用150g/m2土工布包裹,防止堵塞。
4 穩(wěn)定觀測
鑒于該滑坡變形范圍不大,對治理的滑移體采用簡單易行的位移觀測法進(jìn)行觀測,沿1~3級邊坡平臺外緣,縱向方向每隔20m設(shè)置一觀測點(diǎn),采用Φ12鋼筋錨固于變形的混凝土框架梁上,頂部刻十字線;觀測采用全站儀進(jìn)行縱橫向位移觀測,觀測期按3個(gè)月計(jì)算,前一個(gè)月每周觀測2次,后兩個(gè)月每周觀測一次。
圖3觀測樁位移-時(shí)間關(guān)系
5 結(jié)束語
十天高速漢中西段地質(zhì)情況復(fù)雜,表層土層膨脹土居多,下部泥巖、頁巖、千枚巖中含大量云母及軟弱夾層,施工中對原有的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行了擾動(dòng),再加之雨水的滲入,軟化了滑帶,形成滑坡變形。微型鋼管樁是由鋼管,注漿水泥固結(jié)體、水泥土固結(jié)體共同組成的柱狀抗滑體,是以抵抗剪切破壞為主的結(jié)構(gòu)體。就樁本身來說,鋼管是主要受力構(gòu)件,注漿水泥固結(jié)體、水泥土固結(jié)體是次要受力構(gòu)件,力學(xué)性能較為復(fù)雜,因此鋼管的質(zhì)量,間距應(yīng)滿足抗剪切要求。樁底應(yīng)伸入滑動(dòng)面以下,下插深度視滑動(dòng)面以下地層巖性而定,但原則上不小于樁長的1/3,且不小于2.0m。樁間距、排距應(yīng)以注漿后相鄰樁水泥-土固結(jié)體相互連接為宜;樁頂冠梁應(yīng)網(wǎng)狀連接,以加強(qiáng)鋼管樁的整體性。通常水是滑坡產(chǎn)生的主要因素之一,成孔時(shí)不能加水,采取取芯或旋挖方式成孔,以防引起滑坡體加速滑動(dòng)。微型鋼管樁技術(shù)應(yīng)用于滑坡治理工程時(shí),應(yīng)配套設(shè)置完善的排水系統(tǒng),形成完整的排水-支擋體系。位移觀測法對滑移坡體觀測簡單易行,觀測數(shù)據(jù)能較為準(zhǔn)確地反映滑移體的變化,從而推斷滑移體的穩(wěn)定性和治理效果。本工程通過位移監(jiān)測,說明通過減載、鋼管樁注漿加固、支擋、排水等綜合治理后,滑移變形邊坡達(dá)到了穩(wěn)定,說明鋼管樁注漿法治理滑坡是有效的,值得推廣和借鑒的治理方法。
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