山區(qū)高速公路順層滑坡樁板墻施工關鍵技術研究

盧清強

摘? 要：山區(qū)高速公路順層滑坡的穩(wěn)定及防護控制是棘手施工難題。對于不同地層條件下的滑坡，需合理地選擇不同的防護和控制措施。本文以渝黔高速為研究對象，以現(xiàn)場試驗為主要研究方式，對這一典型山區(qū)高速公路順層滑坡段的樁板墻施工技術進行研究，并提出成套的施工工藝，研究結果可供類似滑坡防護施工提供參考和借鑒。

關鍵詞：山區(qū)高速公路? 順層滑坡? 樁板墻? 關鍵技術

中圖分類號：U417.1 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）02（c）-0019-05

Study on Key Construction Technology of Pile Sheet Wall for Bedding Landslide of Expressway in Mountainous Area

LU Qingqiang

（No.1 Engineering Development Co.， Ltd.， of China Railway 14th Bureau Group， Rizhao， Shandong Province， 276826 China）

Abstract： The stability and protection control of bedding landslide of expressway in mountainous area is a difficult construction problem. For different geological conditions of landslide， different protective measures should be selected adaptively. Taking Chongqing-Guizhou Expressway as the research object and field test as the main research method， this paper studies the pile sheet wall construction technology of this typical mountain expressway bedding landslide section， and puts forward a complete set of construction technology， which can provide reference and reference for similar landslide protection construction.

Key Words： Mountainous expressway; Bedding landslide; Sheet pile wall; Key technology

山區(qū)高速公路順層滑坡的穩(wěn)定及防護控制是棘手施工難題，不少學者進行了相關探討和研究。王飛、邱磊[1]將某軟巖邊坡作為研究對象，并根據(jù)實際工程的地質勘探和設計資料，采取“坡腳擋土墻+中部抗滑樁+坡表錨索框架梁”作為順層滑坡防治技術。黃豐發(fā)[2]基于依托工程對滑坡的滑坡特性、和誘導其發(fā)生的原因等進行深入的剖析，并基于研究結果提出相應的滑坡防護和控治技術并使用于實際工程。王訓鋒、花艷麗[3]以某高速公路順層滑坡為研究對象，通過現(xiàn)場勘探及工程類比，提出滑坡原因分析、滑坡防治措施等。方仁印等[4]在山區(qū)高速公路順層滑坡體中引入預應力錨索抗滑樁結構進行滑坡的探究。周訓華[5]和李東[6]對山區(qū)高速公路滑坡類型、滑坡原因及滑坡防治措施進行了研究。咸玉建等[7]通過現(xiàn)場踏勘和災害調查，對滑坡的總體穩(wěn)定性進行了分析并提出利用樁板墻進行處理的綜合措施。謝濤[8]和吳江[9]等以陡坡地基樁板墻支護路堤為研究對象對路基的變形演化規(guī)律進行了探究。

綜上所述，山區(qū)高速公路的順層滑坡防護和控治技術是系統(tǒng)性且極其復雜的難題，其作為施工的重點和難點問題，需要引起足夠的重視。本文依托渝黔高速公路的順層滑坡問題為研究對象，采取樁板墻施工技術對其進行防治，可供類似研究借鑒。

1? 工程概況

渝黔高速K25+044～K25+636為順層滑坡體段落，設計采用樁板墻防護。根據(jù)地質調繪及鉆孔揭露，此工點地層主要泥巖、粉砂巖、長石砂巖，巖層產(chǎn)狀250°∠46°。依托工程的邊坡形式是一種順向邊坡，地層的傾向和邊坡的傾向以比較小的角度交匯。層面為臨空狀態(tài)，研究對象的整體穩(wěn)定主要由層面決定，邊坡工程可能發(fā)生沿層面的滑移。

2? 樁板墻的施工關鍵技術及其工藝流程

抗滑樁采用人工挖孔，需采用淺眼松動爆破技術，需對爆破進行專門設計并根據(jù)地質情況進行動態(tài)調整。進行抗滑樁的現(xiàn)場施作時，開挖必須采用跳樁法進行，按照由段落兩端向中間集中的方式進行依次施工。

施工工藝流程如下：施工現(xiàn)場通過放線的方式進行定樁位和高程→首先開挖首節(jié)樁孔的土石方→在支護壁模板的相應位置安放附加鋼筋結構→澆筑首節(jié)護壁的砼直至混凝土高出地表面約30cm→檢查核對樁中央的軸線情況→現(xiàn)場安設垂直運輸架設備 →卷揚機的安設→吊桶、照明設備、活動蓋板、水泵、通風機等設備安設→開挖并吊運次節(jié)樁孔位置處的土石方→率先拆除首節(jié)的支護和次節(jié)的護壁模板→澆筑第二節(jié)護壁上的混凝土結構 →檢查并核對樁中央軸線的位置→依次向下逐層進行施工作業(yè)→進行擴底部位的土方結構開挖 →驗收和檢查→鋼筋的捆扎→放置混凝土結構串筒→澆筑樁身的混凝土結構→安裝擋土板結構。

3? 樁板墻施工關鍵工藝方法

3.1 施工準備

首先對樁位進行測定、其次對現(xiàn)場進行平整處理并安設井架設備，修建用于出碴等施工所需的線路。開挖前做好防排水工作并安設防雨設備。開挖后應及時進行鎖口和護壁等的設置。

3.2 孔口部分處理

根據(jù)現(xiàn)場的實際地質特性將井口的深度開挖至1.0m時，采取和護壁結構為同一強度等級的鋼筋混凝土結構進行澆筑并形成相應的鎖口以防止注入雨水及預防在進行下部的井壁在施工過程導致井口位置發(fā)生坍塌等災害現(xiàn)象。鎖口頂面平整，高出原地面30cm。

3.3 開挖方法

對于粉質粘土，由于其土質較軟，采用人工直接挖孔，混凝土護壁跟進施工?；诜凵皫r、強分化泥巖、泥巖、長石砂巖的成分主要以粘土礦物質為主、石英長石含量次之，結構不均，局部富集砂質，鈣泥質的膠結特性，強風化巖體的結構完整性差，強風化的厚度為0.5～3.4m之間。粉砂巖主要呈現(xiàn)出層狀構造以及粉粒結構，其主要的礦物組成是石英長石，粘土礦物含量其次，鈣質膠結，強風化巖體完整性差，強風化的厚度為0.5～3.8m之間;長石砂巖主要表現(xiàn)為層狀構造特性和粉粒結構，其主要的礦物組成為石英長石，其次是粘土礦物含量，鈣質膠結，強風化巖體完整性差，強風化的厚度為0.5～3.4m之間。因此在開挖時采用鋼釬、風鎬開挖。

對于中分化泥巖、粉砂巖、長石砂巖，中風化巖體較完整、未揭穿，不利于人工開挖，采用淺眼松動爆破法進行開挖。現(xiàn)場進行施工爆破時需要嚴格控制炸藥的使用含量，并實時在炮眼的鄰近增強支護和護壁等相關輔助措施以避免孔壁出現(xiàn)塌陷的災害現(xiàn)象。同時混凝土護壁施工要及時跟進。

3.4 爆破設計

在現(xiàn)場的挖孔過程中如果碰到巖石地層時，其施工方法應采用挖孔爆破形式進行?，F(xiàn)場爆破作業(yè)前需要專門的進行爆破設計并采取淺眼松動爆破的施工方法開展現(xiàn)場爆破。

（1）爆破設計參數(shù)。爆破設計參數(shù)如表1所示。其中掏槽孔孔深1.5m、輔助孔及周邊孔孔深1.2m、循環(huán)進尺控制在1m，每一循環(huán)總計炮孔數(shù)27個。共布置5個掏槽眼、掏槽眼間距25cm，對中間之外的其他4個孔進行裝藥。輔助孔布置6個、間距70～80cm，周邊眼布置16個、間距55～60cm。炸藥單耗按1.7kg/m3試爆，根據(jù)現(xiàn)場情況及時調整。現(xiàn)場施工的炮孔的示意如圖1。

（2）裝藥結構與堵塞方式。根據(jù)實際施工現(xiàn)場炮孔的具體開孔部位，采用持續(xù)裝藥的裝藥形式嚴格按照各自的裝藥含量大小及雷管段分別進行放藥。將用于引爆的藥包放于孔的底端的位置，采用藥包的聚能穴向外反向放藥的形式，所有炮孔均采用細沙或者黃泥材料進行嚴格堵塞，堵塞的長度孔口不應小于0.3m。

（3）起爆網(wǎng)路?？變?nèi)的雷管選用毫秒導爆管，孔外采用“大把抓”的方式進行分組且每組不大于20發(fā)，最后將各組合并成為一束捆扎起爆雷管。要求每個“扎頭”的傳爆雷管必須位于中央位置，每根導爆管需排列均勻并捆扎嚴實，外接擊發(fā)針和母線，起爆方式為起爆器充電。

（4）防飛石危害措施。為防止爆破飛石對周圍的設備、建構筑物及相關設施產(chǎn)生破壞影響，根據(jù)實際的現(xiàn)場情況采取以下方法進行防護。在井口用方木（≥150×150mm）架空二層（按“#”字形排列），再放置鋼筋網(wǎng)（￠≥18mm，網(wǎng)格≤200mm×200mm），接著放置一層鐵皮和水平錯縫堆碼二層的砂包（見圖2（a））。井口四角用砂包墊平墊高（0.3m），直接用大于10mm厚鋼板蓋封樁口，見圖2（b）。

3.5 孔樁爆破盲炮處理

（1）當施工現(xiàn)場的起爆網(wǎng)路經(jīng)過核對確定后，即可重新開展新的起爆。（2）如果在清碴過程中發(fā)現(xiàn)存在盲炮現(xiàn)象時，可用油漆先做好相應的標記，再打平行孔并進行裝藥爆破，所有的盲炮與平行孔之間的距離需大于0.3m。此外，可以通過在盲炮的孔口內(nèi)部取出一些填塞物的方式來對平行炮孔的方向進行判定。（3）可采用竹、木或其它不易發(fā)生火花的相關類似原料制成的輔助設備將炮孔內(nèi)的填塞物緩慢的取出并利用藥包對其開展誘爆。（4）可采用遠間距進行控制的風水噴管在安全地點以外將盲炮的填塞物和火藥取出孔洞并采用相應的輔助手段對雷管進行進一步的回收控制。（5）對于盲炮的處置應當在當班按規(guī)定處理，如果因故未能當班處置或未及時有效處置完畢，現(xiàn)場人員應將施工炮孔的具體方位、盲炮的具體數(shù)量、起爆藥包的相應位置和現(xiàn)場裝藥數(shù)目等盲炮所有實際情況，相應的現(xiàn)場處置方法及處置意見在現(xiàn)場需與下一班人員講述清楚以繼續(xù)進行進一步處理。（6）對距孔底標高50cm以上范圍內(nèi)停止爆破，采用人工進行開挖以防止爆破對孔底造成擾動進而影響到基底承載力。（7）終孔巖樣并用膠袋密封裝好進行留存。（8）人工挖孔樁在實施爆破后，不應急于到工作面檢查，要先進行通風，過10～15min后，待爆破氣體散開排完才可以下至工作面檢查，通過檢測儀器檢測，符合標準要求后，施工人員才能進孔施工。

3.6 護壁施工

挖孔樁的護壁結構采用厚30cm C20混凝土，采用C20作為分布筋與豎向筋對挖孔樁周圍的土體進行保護。（1）模板施工。在架立施工的模板前需要對巖壁上的所有松動石頭和相應浮塵進行認真的清除以確保護壁的混凝土結構和地層能夠保持有效的緊貼狀態(tài)，施工現(xiàn)場的護壁模板均采用2塊活動鋼模板進行有效聯(lián)合拼裝制成。施工現(xiàn)場通過中央線對護壁的支模進行確定，將控制樁軸線及高程引至首節(jié)的混凝土護壁結構上，利用十字線對每節(jié)進行對中，利用吊垂球對中心點的位置進行控制，4個邊的凈距采用尺桿進行找尋，最后基于參考點的位置對孔深進行丈量。為便于現(xiàn)場的拆模及澆筑，上、下口之間的角度應該做成一定的傾角形式，上口的孔徑應與實際設計的相同，當施工現(xiàn)場的地層情況較差，需要采用鋼筋等結構對每節(jié)護壁間通過連接用于增強和保證上下節(jié)護壁之間的完整性能。（2）護壁砼灌注。在護壁混凝土的整個灌注過程中均采取相關提升設備對砼材料整體運送，其搗固利用小型的插入式振搗器。在灌注混凝土結構時，兩節(jié)護壁之間應能保證產(chǎn)生相互交叉的搭接狀結構。在護壁整體灌注后，樁井的凈截面參數(shù)需大于樁身的設計截面參數(shù)，現(xiàn)場每施工完三節(jié)護壁結構后需要核查一次樁中央位置并對樁的垂直度和直徑參數(shù)核對，如若出現(xiàn)結構存在錯誤時應實時采用相關有效方法進行更正。為確保護壁結構能盡早的達到固壁的效果，在混凝土攪拌的過程中需摻入一定量的早強劑以增大混凝土整體的初期強度。當樁身要求拆去護壁結構時，護壁和樁身之間需通過必要的方法來確保拆除護壁結構后樁身仍然具備平滑和美觀的特性。

4? 結語

本文以渝黔高速為研究對象，以現(xiàn)場試驗為主要研究方式，對重慶典型山區(qū)高速公路順層滑坡段的樁板墻施工技術進行研究，并提出成套施工工藝，包括不同地質條件下的適應性開挖方法、爆破設計和護壁施工等，對順層滑坡防護起到了良好的施工效果，能夠為相似滑坡防護施工提供參考和借鑒。

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