抗滑樁施工方法的選擇及適用范圍

杜華明，張建瑞

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南鄭州450008）

1 概述

抗滑樁對滑坡體的作用是利用抗滑樁插入滑動面以下的穩(wěn)定地層對樁的抗力（錨固力）平衡滑動體的推力，增加其穩(wěn)定性。當(dāng)滑坡體下滑時受到抗滑樁的阻抗，使樁前滑體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理過程中，抗滑樁是常用的施工方法之一，目前在滑坡治理工程中常用的是鋼筋混凝土樁，斷面形式有圓形和矩形，施工方法有人工挖孔、旋挖成孔、沉井成孔等方法。

本文就不同的地層、不同施工條件采用何種施工方法及其施工工藝做簡要探討。

2 人工挖孔樁施工流程及適用范圍

2.1 施工流程

平整場地→測定樁位→開挖第一節(jié)樁孔土方→支護(hù)壁模板放附加鋼筋→澆筑第一節(jié)護(hù)壁混凝土→檢查樁位中心軸線→架設(shè)垂直運輸架及配套設(shè)施→挖第二節(jié)樁孔土方并校核樁孔位置、垂直度和直徑→先拆第一節(jié)支第二節(jié)護(hù)壁模板→澆第二節(jié)護(hù)壁混凝土重復(fù)第二節(jié)挖土石方、支模、澆注混凝土護(hù)壁工序，循環(huán)作業(yè)至設(shè)計深度→終孔檢查→安放鋼筋籠→放置混凝土導(dǎo)管→澆筑樁身混凝土→樁身檢查。

2.2 施工技術(shù)要點及措施

2.2.1 多孔施工

采取間隔跳挖的施工方法。為保持樁身穩(wěn)定，相鄰樁不得同時開挖，待相鄰樁澆筑完混凝土后進(jìn)行開挖。

2.2.2 支護(hù)壁模板

護(hù)壁模板采用定型內(nèi)模分節(jié)支設(shè)，每節(jié)高度1.0m，每節(jié)由4塊組成，上小下大（下口直徑大150mm）,模板之間用螺栓連接，拆模時間一般不小于2d。

2.3 人工挖孔樁適用范圍

人工挖孔樁適用于無地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土，含少量砂、砂卵石、礫石的粘土也可采用，特別適用于黃土層，既適用于圓樁，也適用于方樁。對有流砂、地下水位較高、涌水量大的沖積地帶及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)土層不宜使用，深度一般不大于25m，樁身直徑在800mm以上。

3 旋挖樁施工流程及適用條件范圍

3.1 旋挖樁施工流程

旋挖樁施工是利用旋挖鉆機(jī)底部帶活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)，由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外倒土，其施工流程見圖1。

圖1 旋挖樁施工流程圖

3.2 施工技術(shù)要點及措施

3.2.1 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒直徑應(yīng)比樁孔直徑大20cm，可采用打埋和挖埋等設(shè)置方法。當(dāng)挖埋時，護(hù)筒與坑壁之間用粘土填實。護(hù)筒埋設(shè)深度根據(jù)地質(zhì)情況而定，一般為2.5～3.0m，頂端高于地面不小于30cm。埋設(shè)偏差不大于30mm。

3.2.2 旋挖成孔

對于粘結(jié)性較好的巖土層，可采用干式或清水鉆井工藝，無需泥漿護(hù)壁；對于松散破碎地層，或有地下水分布，孔壁不穩(wěn)定，需采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝。

采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁施工，在成孔過程中要根據(jù)土層情況及時注入泥漿護(hù)壁，同時合理調(diào)節(jié)泥漿的比重，成孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行不得中斷，在停機(jī)時，應(yīng)保持孔內(nèi)水位的高度泥漿比重及粘度符合規(guī)范要求，以防坍孔。

3.2.3 清孔

鉆孔至預(yù)定深度后即可清孔。采用循環(huán)出渣的方法，直到孔底泥漿的各項指標(biāo)符合施工要求（孔底500mm以內(nèi)泥漿比重小于1.25g/cm3、粘度不大于28s、含砂率小于8%、膠體率大于95%）。

3.3 旋挖樁的適用范圍

旋挖鉆機(jī)適用于粘土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、人工回填土及含有部分卵石、碎石、中等密度的巖石及風(fēng)化巖層、有裂紋的巖石等地層。適用于圓樁，如果是方樁，可先用旋挖樁成圓孔，再配合人工擴(kuò)孔，開挖四周成方孔。施工場地要有排渣場、泥漿池和泥漿處理設(shè)施，需要比較大的施工場地。對施工場地比較狹小、沒有排渣和泥漿處理場地的工程不適用。

4 沉井施工流程及適用范圍

4.1 沉井施工流程

場地整平→測量定位→基坑開挖→鋪砂墊層和墊木→沉井澆筑→抽出墊木→沉井下沉封底→澆筑底板混凝土→吊放鋼筋籠→澆筑樁身混凝土。

4.2 施工技術(shù)要點及措施

4.2.1 刃腳支設(shè)

刃腳支設(shè)常用墊架法。先在刃腳處鋪設(shè)砂墊層，再在其上鋪枕木和墊架，枕木常用斷面16cm×22cm，墊架數(shù)量根據(jù)第一節(jié)沉井的重量和地基（或砂墊層）的允許承載力計算確定，間距一般為0.5～1.0m。圓形沉井墊架應(yīng)沿刃腳圓弧對準(zhǔn)圓心鋪設(shè)，在枕木上支設(shè)刃腳和井壁模板，枕木應(yīng)使頂面在同一水平面上，用水準(zhǔn)儀找平，高差宜不大于10mm，在枕木間用砂填實，枕心中心應(yīng)與刃腳中心線重合。如地基承載力較低，經(jīng)計算墊架需要量較多時，應(yīng)在枕木下設(shè)砂墊層，將沉井重量擴(kuò)散到更大面積上。

4.2.2 沉井下沉

（1）下沉前應(yīng)分區(qū)、分組、依次、對稱、同步地抽除（拆除）刃腳下的墊架（磚墊座），每抽出一根墊木后，在刃腳下立即用砂、卵石或礫砂填實。

（2）挖土須分層、對稱、均勻地進(jìn)行，一般在沉井中間開始逐漸挖向四周，每層高0.4～0.5m，各倉土面高差應(yīng)在50cm以內(nèi)。

（3）井壁下沉?xí)r，外側(cè)土?xí)S之出現(xiàn)下陷，與井壁間形成空隙，一般干井壁外側(cè)填砂，保持不少于30cm高，隨下沉灌入空隙中，以減小下沉的摩阻力，并減少了以后的清淤工作。

（4）沉井下沉接近設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)加強(qiáng)觀測，防止超沉?？稍谒慕腔蚓谂c底梁交接處砌磚墩或墊枕木，使沉井壓在磚墩或枕木上，使沉井穩(wěn)定。

（5）沉井挖出土方用吊斗吊出，運往棄土場，沉井附近不得堆土。

4.2.3 沉井封底

（1）沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高，經(jīng)2～3d下沉穩(wěn)定，或經(jīng)觀測在8h內(nèi)累計下沉量不大于10mm，即可進(jìn)行封底。

（2）封底一般鋪一層150～500mm厚卵石或碎石層，再在其上澆一層混凝土墊層，在刃腳下切填嚴(yán)實，振搗密實，以保證沉井的最后穩(wěn)定，達(dá)到50%強(qiáng)度后，在墊層上鋪卷材防水層，綁鋼筋，兩端伸入刃腳或凹槽內(nèi)，澆筑底板混凝土。

（3）混凝土澆筑應(yīng)在整個沉井面積上分層、不間斷地進(jìn)行，由四周向中央推進(jìn)，并用振動器搗實。

4.3 沉井施工適用范圍

沉井施工適用于較大深度地下工程施工，施工不需復(fù)雜的機(jī)具設(shè)備，在排水和不排水情況下均能施工；可用于各種復(fù)雜地形、地質(zhì)和場地狹窄條件下施工，對鄰近建筑物、構(gòu)筑物影響較小。但施工工期比旋挖樁長，施工技術(shù)要求高。

5 工程實例

磐安縣安文鎮(zhèn)上葛村滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程項目位于浙江省磐安縣安文鎮(zhèn)上葛村北西側(cè)山體。

5.1 滑坡體物質(zhì)組成

根據(jù)鉆孔巖芯及開挖邊坡揭露，滑坡物質(zhì)主要由殘坡積層、強(qiáng)—中等風(fēng)化安山玢巖、晶屑凝灰?guī)r及破碎帶巖土體組成，后緣含部分強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、砂巖。

5.2 滑移帶、滑床特征

上葛滑坡滑移帶為巖體結(jié)構(gòu)中的軟弱夾層（破碎帶、強(qiáng)風(fēng)化層與中風(fēng)化層接觸帶），主要由風(fēng)化破碎的粘性土夾碎石、含粘性土礫石等組成，淺灰、暗紅色，遇水易軟化變形，力學(xué)性質(zhì)變差?；茙芷扑閹Щ驈?qiáng)風(fēng)化巖與中風(fēng)化巖接觸帶的控制，縱向上上陡下緩，橫向上較為平緩，南西側(cè)比北東側(cè)略高。

滑坡體滑床巖性由中等風(fēng)化的晶屑凝灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖組成，呈灰紫色、暗紅色，層塊狀構(gòu)造，巖質(zhì)較軟—較堅硬，滑床巖性穩(wěn)定性較好。坡體縱向滑床從后緣至前緣由陡逐漸變緩，后壁附近傾角30°～45°，滑坡中部傾角一般 15°～20°，局部可達(dá) 25°，滑坡最前緣8°～15°；橫向滑床較為平緩，局部呈波狀起伏，總體上南西向北東略傾斜，滑床坡度3°～10°。

5.3 抗滑樁設(shè)計概況

在滑坡前緣設(shè)置一排抗滑樁，共布置18根樁，抗滑樁截面2.0m×2.5m，樁間距5m(中對中)，樁長約21m。

樁身混凝土采用C30混凝土，水泥宜采用普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號42.5以上，背側(cè)（擋土一側(cè)）縱筋采用C32，布置2排，第一排10束每束3根共30根，第二排共18根（中間采用2束的并筋），排距200mm，每束鋼筋間距211mm，鋼筋保護(hù)層厚度50mm；面?zhèn)瓤v筋采用13C32（中間3根采用每束2根并筋），鋼筋間距211mm，鋼筋保護(hù)層厚度50mm；兩側(cè)架立筋各5根C25，間距350mm；箍筋采用B18，沿樁長均勻布置，間距0.2m。

為加強(qiáng)抗滑樁的整體剛度，提高其抗滑阻滑性能，樁頂設(shè)置一道壓頂梁，長度87m，高1.2m，寬2.5m，混凝土強(qiáng)度等級為C30。梁內(nèi)配筋：縱筋采用B20，沿梁周邊布置，間距250～300mm，箍筋采用A8，間距200mm，每隔1m設(shè)置一道加強(qiáng)箍筋B8，采用鋼筋保護(hù)層厚度50mm。

抗滑樁露出坡體部分之間采用鋼筋混凝土擋墻連接，擋墻混凝土C30，配置雙層鋼筋網(wǎng)，每段擋墻間設(shè)置一排兩列泄水孔。

5.4 抗滑樁施工方法選擇

由于現(xiàn)場施工場地狹小、沒有排渣和泥漿處理場地，因此不適宜選擇旋挖樁?？刹捎萌斯ね诳讟逗统辆┕?，人工挖孔樁相對于沉井施工來說，施工方便、速度較快、造價較低。本次施工選擇人工挖孔樁進(jìn)行抗滑樁施工。

5.5 施工效果分析

施工結(jié)束后，經(jīng)分析，采用人工挖孔樁施工施工進(jìn)度滿足工期要求，施工費用較低，質(zhì)量符合相關(guān)要求，適合本工程抗滑樁施工。

6 結(jié)語

在滑坡治理中，抗滑樁施工可采用人工挖孔樁、旋挖樁、沉井等施工方法，它們均有各自的適用范圍，在進(jìn)行方法選擇的時候，應(yīng)根據(jù)場地地質(zhì)條件、工程結(jié)構(gòu)類型、工期、施工費用等因素綜合考慮，在保證工期的前提下選擇經(jīng)濟(jì)合理的施工方法。

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