高邊坡滑坡體加固防護(hù)技術(shù)探討

陳石彥

（龍巖市公路工程處福建龍巖　364000）

高邊坡滑坡體加固防護(hù)技術(shù)探討

陳石彥

（龍巖市公路工程處福建龍巖364000）

預(yù)應(yīng)力錨索在高強(qiáng)鋼絲以及鉆孔鋼絞線(xiàn)作用下，固定在地層中，起到有效的加固及控制變形作用，保證線(xiàn)路施工順利和運(yùn)營(yíng)時(shí)公路的暢通和安全進(jìn)行工程治理。本文通過(guò)介紹普通公路省道西港線(xiàn)（S208）K52+318～K52+498段右側(cè)高邊坡防護(hù)加固工程高邊坡滑坡體加固施工技術(shù)。

高邊坡；滑坡加固；防護(hù)技術(shù)

引言

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)已成熟應(yīng)用于各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害治理、邊坡支護(hù)等工程中，但針對(duì)具體項(xiàng)目而言，施工各環(huán)節(jié)還應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行專(zhuān)題研究，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖為前提，制定可行的施工方案。

1　工程概況

西港線(xiàn)K52+318～K52+498段右側(cè)雙洋滑坡位于漳平市雙洋鎮(zhèn)東南，距雙洋鎮(zhèn)約300m左右，由于在“公路先行工程”擴(kuò)建時(shí)進(jìn)行了大規(guī)模的公路路塹開(kāi)挖、擴(kuò)展工程的施工，繼而致使在投入使用之后，該段邊坡右側(cè)出現(xiàn)坍塌事故，路基表現(xiàn)出隆起、變形、損壞，有趨于向河側(cè)移動(dòng)的趨勢(shì)，最后發(fā)生河岸坍塌、河岸下部引水渠山側(cè)渠壁損毀的問(wèn)題。另外，山坡沿坡面發(fā)生裂縫，并發(fā)生下錯(cuò)，由于路基與坡體的變形與損壞，會(huì)直接危及到公路路基和運(yùn)營(yíng)安全，滑坡沿線(xiàn)路寬180m，垂直路長(zhǎng)約96m，厚度約15m左右，滑動(dòng)巖土約24萬(wàn)m3，屬于中型順層巖石滑坡。

2　高邊坡滑坡體產(chǎn)生原因

（1）老滑坡的存在；是該段滑坡產(chǎn)生變形的地質(zhì)基礎(chǔ)，在條件許可時(shí)坡體中的薄弱面易于產(chǎn)生復(fù)活滑動(dòng)。

（2）地下水的作用，表現(xiàn)在浸泡軟化滑動(dòng)面，降低坡體巖土的強(qiáng)度和在裂隙中形成靜水壓力等方面，影響邊坡的穩(wěn)定，在滑坡的形成以及滑動(dòng)過(guò)程中，均產(chǎn)生明顯的影響，路基山側(cè)坡面有多處地下水露頭和潮濕帶。

（3）公路在滑坡體中前部的開(kāi)挖減少了滑坡前部的荷載，導(dǎo)致老滑坡體失穩(wěn)復(fù)活，是滑坡產(chǎn)生的直接誘發(fā)因素。

（4）在進(jìn)行對(duì)路塹邊坡開(kāi)挖的過(guò)程中，由于整體已經(jīng)受到損壞的坡體遭受到雨水侵蝕，更進(jìn)一步破壞了其原有的穩(wěn)定性；同時(shí)，河岸持續(xù)性的發(fā)生頂沖側(cè)蝕亦是導(dǎo)致發(fā)生坍塌的一個(gè)重要原因；根據(jù)該邊坡滑坡產(chǎn)生的特點(diǎn)，地質(zhì)條件范圍、規(guī)模及地形條件，經(jīng)過(guò)方案比選和分析計(jì)算，為降低工程造價(jià)及減少開(kāi)挖破壞山體，故對(duì)其邊坡進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索工程。

3　滑坡治理工程方案

3.1滑坡治理工程的原則

滑坡治理工程的設(shè)計(jì)使用年限不低于被保護(hù)的建（構(gòu)）筑物的設(shè)計(jì)使用年限，采用綜合防治和控制性防治相結(jié)合的原則?？紤]滑坡區(qū)的工程地質(zhì)條件及變形特征，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和工程措施的可行性，設(shè)計(jì)力求科學(xué)化、信息化，同時(shí)建議滑坡治理與變形監(jiān)測(cè)相結(jié)合。

3.2治理方案的比選

目前常用的滑坡治理措施有排水、支擋（抗滑擋墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索等）、減載、反壓、注漿等。排水分為地表排水和地下排水，其中地表排水是在滑坡后緣外側(cè)設(shè)置截水溝、滑坡體上設(shè)分級(jí)排水溝、裂隙封填等措施，可有效地減少大氣降水對(duì)滑坡體地下水的補(bǔ)充，防止對(duì)滑面的浸蝕軟化；地下排水是在地表以下設(shè)置滲溝、滲水隧洞、滲井、垂直鉆孔等措施，疏排滑體及滑帶水，但地下排水施工難度大，維修困難?？够瑯妒且揽繕兜膹?qiáng)度、滑面以下錨固力以平衡滑面以上的滑坡推力，使得滑坡保持穩(wěn)定，具有樁位靈活、施工方便、抵抗滑坡推力強(qiáng)、工期短、收效快的優(yōu)勢(shì)，在礦山工程和城建工程中得到廣泛的使用，為滑坡治理防治工程中較常使用的一種支擋措施。

預(yù)應(yīng)力錨索通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力，增加滑帶的抵抗力，其具有變形小、布置靈活、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力錨索樁是綜合抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索的特點(diǎn)，可以大大降低抗滑樁的受力彎矩，使得樁身受力合理，降低工程量，進(jìn)而降低工程造價(jià)。本滑坡工程滑體厚，下滑推力大，單純采用抗滑樁治理，其受力體系是懸臂梁結(jié)構(gòu)，根據(jù)初步計(jì)算，所需樁截面過(guò)大，錨固段過(guò)長(zhǎng)。故綜合考慮采用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)為主、地表排水為輔的滑坡綜合整治措施。

4　高邊坡滑坡體加固防護(hù)技術(shù)

圖1　錨索結(jié)構(gòu)圖

在預(yù)應(yīng)力錨索施工中，主要內(nèi)容包括施工準(zhǔn)備、錨孔的鉆鑿、混凝土澆筑以及豐錨驗(yàn)收等諸多工作流程，其中最為重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)分別為錨孔成孔及錨孔注漿；錨孔孔徑、孔深要求必須超過(guò)設(shè)計(jì)值，為確保錨孔直徑，要求實(shí)際使用鉆頭直徑必須超過(guò)設(shè)計(jì)孔徑；且為保證錨孔深度，需要求實(shí)際鉆孔深度超出設(shè)計(jì)深度的0.5m；錨桿注漿通過(guò)使用水灰比為0.4：0.5的水泥砂漿，其中錨固段遇土質(zhì)或沙土狀強(qiáng)風(fēng)化巖層且富水時(shí)，需使用二次高壓劈裂注漿法，以此來(lái)提升地層錨固力。

4.1鉆孔

由于本工程錨索需要從樁之間土體（后排支護(hù)樁和建筑樁基）穿過(guò)，鉆孔需按避讓角度進(jìn)行鉆進(jìn)，符合要求后把鉆機(jī)牢固安裝在作業(yè)平臺(tái)上。本工程錨索較長(zhǎng)，且土層濕度較大，采用一般的無(wú)水鉆進(jìn)時(shí)，高壓風(fēng)難以將土渣吹出，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，最后采用泥漿護(hù)壁成孔工藝。鉆機(jī)配置1臺(tái)泥漿泵、柴油機(jī)及傳動(dòng)裝置，靠傳動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)和傳動(dòng)的推進(jìn)力的作用下成孔，泥漿泵將泥漿通過(guò)鉆桿和向孔內(nèi)壓，泥漿起到護(hù)壁及帶出泥漿沿孔周邊涌出的作用。錨索鉆孔時(shí)，鉆孔直徑為220mm，孔間水平方向允許偏差為±10mm，垂直方向允許偏差為±50mm，鉆孔傾斜允許偏差為3‰，孔深應(yīng)超過(guò)錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度0.5～1.0m，終孔后清孔要徹底，并立即插入錨索灌漿。

4.2下料

材料均采用砂輪切割機(jī)切割，下料長(zhǎng)度為：錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度+張拉承臺(tái)高度+千斤頂長(zhǎng)度+限位板厚度及張拉操作所需長(zhǎng)度的總和。張拉操作余量，一般宜取150mm。

4.3組裝

量出錨固段和自由段長(zhǎng)度，并作好標(biāo)記。將7根鋼絞線(xiàn)插入導(dǎo)向帽內(nèi)，與導(dǎo)向帽焊接連接。在錨固段范圍內(nèi)，架線(xiàn)環(huán)與緊箍環(huán)間隔100cm設(shè)置，自由段每隔100cm設(shè)置一道架線(xiàn)環(huán)以保證鋼絞線(xiàn)順直。

4.4安裝

安裝錨索前，要仔細(xì)核對(duì)錨索編號(hào)是否與鉆孔編號(hào)一致，確認(rèn)無(wú)誤后對(duì)號(hào)裝索。

4.5注漿

注漿是錨固質(zhì)量好壞的關(guān)鍵性工序。注漿從孔底錨索注漿采用二次注漿，一次注漿注漿壓力不小于0.5MPa，注漿管插至孔底，漿液由孔底注入，直至漿液從孔口溢出；二次注漿待一次注漿的漿液初凝后，再進(jìn)行壓力（劈裂）注漿，壓力不小于1.5MPa。

4.6冠（腰）梁施工

同一排預(yù)應(yīng)力錨桿施工完畢后，應(yīng)在孔口位置筑澆混凝土強(qiáng)度為C30冠（腰）梁，分段施工，每段長(zhǎng)度約20～30m。冠（腰）梁的施工流程為：基槽開(kāi)挖→鑿除樁頂松散層（80cm）→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→模板拆除。腰梁的施工流程為：土方開(kāi)挖至腰梁下30～50cm→鑿除樁周松散層→植筋進(jìn)入灌注樁→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→模板拆除。冠（腰）梁鋼筋綁扎時(shí)，需埋設(shè)φ200鋼管，以便錨索通過(guò)。

4.7預(yù)應(yīng)力張拉及拉拔試驗(yàn)

待錨索錨固體及冠（腰）梁強(qiáng)度達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度（腰梁約7d）后方可進(jìn)行張拉鎖定，張拉方式采用整體張拉法。預(yù)應(yīng)力錨索張拉：錨索設(shè)計(jì)荷載400～850kN，先用千斤頂施加第一級(jí)0.2倍鎖定值，以消除錨索的松弛，并以此拉伸讀數(shù)為基準(zhǔn)點(diǎn)；然后以44kN/min左右的加載速率繼續(xù)進(jìn)行4級(jí)均勻加載，分級(jí)總荷載分別為0.275倍鎖定值、0.55倍鎖定值、0.825倍鎖定值、1.1倍鎖定值。每級(jí)荷載需穩(wěn)壓5min，若實(shí)際伸長(zhǎng)值大于計(jì)算伸長(zhǎng)值的10%或小于5%時(shí)，應(yīng)暫停張拉，查明原因并采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉；總張拉力為預(yù)應(yīng)力鎖定值×1.1倍，而不是預(yù)應(yīng)力鎖定值。錨索張拉應(yīng)在冠梁或腰梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度和內(nèi)錨固段漿液抗壓強(qiáng)度達(dá)到20MPa后（7d齡期）。

錨索基本試驗(yàn)：錨索施工前應(yīng)選擇相同地層進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)孔數(shù)不少于3孔，以驗(yàn)證錨固段的設(shè)計(jì)指標(biāo)，確定施工工藝及參數(shù)，要求單孔7束張拉力不小于1980kN。試驗(yàn)采用JTMV1800型錨索測(cè)力計(jì)和609B型振弦式讀數(shù)儀。

錨索驗(yàn)收試驗(yàn)：驗(yàn)收試驗(yàn)的錨索數(shù)量不得少于總數(shù)的5%，且不少于3根，驗(yàn)收試驗(yàn)的錨索應(yīng)隨機(jī)抽樣，試驗(yàn)荷載取值為990kN。驗(yàn)收合格標(biāo)準(zhǔn)為：拉力型錨索在最大試驗(yàn)荷載下所測(cè)得的總位移量，應(yīng)超過(guò)該荷載下桿體自由段長(zhǎng)度理論彈性伸長(zhǎng)值的80%，且小于桿體自由段長(zhǎng)度與1/2錨固段長(zhǎng)度之和的理論彈性伸長(zhǎng)值；同時(shí)要求在最后一級(jí)荷載作用下1～10min錨桿蠕變量不大于1.0mm，如超過(guò)，則6～60min內(nèi)錨桿蠕變量不大于2.0mm。錨桿鎖定后若經(jīng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)明顯的預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

4.8封錨

錨索驗(yàn)收試驗(yàn)合格后，可以封錨。封錨前用手動(dòng)砂輪切斷外露過(guò)長(zhǎng)的鋼絞線(xiàn)，保留3～5cm，然后用C20混凝土封好外錨頭。

5　結(jié)束語(yǔ)

抗滑工程實(shí)施一年來(lái)，坡體未出現(xiàn)變形跡象，說(shuō)明該滑坡通過(guò)治理已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到了預(yù)期的防治效果。

[1]趙彩明.抗滑樁在滑坡治理中的應(yīng)用[J].低溫建筑技術(shù)，2008（4）.

[2]陳新澤，唐輝明，楊有成.抗滑樁加固邊坡優(yōu)化探討[J].路基工程，2010（4）.

[3]皇甫春光.淺談錨索抗滑樁施工技術(shù)[J].工程科技，2012（6）.

U416.1+4

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1673-0038（2015）26-0292-02

2015-6-13