微型樁及其滑坡治理工程應(yīng)用
——以韶關(guān)市省道S248線犁市段滑坡為例

湯舒

（韶關(guān)市翔宏公路勘察設(shè)計(jì)有限公司，廣東 韶關(guān) 512023）

0 引言

公路工程是一種線性工程，受地形地貌、地質(zhì)條件的影響較大，尤其是滑坡、高邊坡病害已經(jīng)成為公路建設(shè)中的一大關(guān)鍵問(wèn)題。在公路工程無(wú)法繞避滑坡或施工誘發(fā)滑坡的情況下，必須采取有效的處置措施，防止其引發(fā)各種安全事故。在滑坡治理中，微型樁是一種新型的抗滑支擋結(jié)構(gòu)物，具有施工方便、土層適應(yīng)性強(qiáng)、布樁形式靈活以及對(duì)滑體擾動(dòng)小等特點(diǎn)，值得推廣應(yīng)用，也是本文研究的重點(diǎn)。

1 微型樁的發(fā)展

目前，我國(guó)邊坡與滑坡治理技術(shù)取得了飛速發(fā)展，常用的有普通抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁、抗滑擋土墻、預(yù)應(yīng)力錨索、預(yù)應(yīng)力錨桿等。尤其是普通抗滑樁計(jì)算理論成熟，工程應(yīng)用廣泛，但在實(shí)際滑坡治理中，普通抗滑樁的應(yīng)用也面臨一些問(wèn)題[1]。例如滑坡施工場(chǎng)地坡度大，大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法進(jìn)場(chǎng)，只能采取人工挖孔的方法；工程土方量偏大，施工干擾大，不利于臨滑狀態(tài)的滑坡?lián)岆U(xiǎn)；施工效率低、成本高、安全性較差。

基于此背景，提出采用微型樁治理滑坡問(wèn)題。微型樁是一種小直徑樁，橫截面為圓形，樁徑70～300mm，長(zhǎng)細(xì)比小于30，主要采用鉆孔、強(qiáng)配筋、壓力注漿等工藝，整體施工便利、周期短、見效快，尤其適用于路基搶險(xiǎn)、基坑支護(hù)、滑坡防治等領(lǐng)域[2]。其中，在滑坡治理過(guò)程中，可將微型樁與擋土墻、預(yù)應(yīng)力錨桿（索）等其他支擋結(jié)構(gòu)聯(lián)合應(yīng)用，以獲得更佳的抗滑效果。但滑坡治理工程中微型樁應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，可參考的工程經(jīng)驗(yàn)不足，在一定程度上限制了微型樁的推廣應(yīng)用，對(duì)此，加強(qiáng)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)十分關(guān)鍵。本文主要以韶關(guān)市省道S248 線犁市K132+815—K132+998 段滑坡為例，詳細(xì)分析了微型樁在滑坡治理工程中的應(yīng)用情況。

2 韶關(guān)市省道S248 線犁市K132+815—K132+998 段滑坡基本情況

2.1 工程概況

省道S248 線K132+870 處右側(cè)邊坡處置工程位于韶關(guān)市演江區(qū)梨市鎮(zhèn)下園村附近，近年右側(cè)道路出現(xiàn)年均約20～30mm 下沉現(xiàn)象。歷年來(lái)附近村民不間斷在本勘查區(qū)即下沉路段路基范圍內(nèi)開采開挖煤資源，形成挖方區(qū)；經(jīng)后期人工回填形成現(xiàn)有路基?；靥詈笤谠摰缆穫?cè)方形成斜坡，以及回填土與原挖方地面間的斜坡，坡頂臨近道路處人為堆載建筑垃圾，形成超載。坡頂為寬約18m省道248線，坡腳為武江河，面積約4 000m2。

2.2 滑坡基本情況

本區(qū)地貌單元為丘陵地貌，地形起伏較大，山坡最高點(diǎn)高程約80.00m。坡面植被發(fā)育一般，主要為喬木、灌木叢和雜草類植物。坡面出現(xiàn)滑移、蠕動(dòng)現(xiàn)象，坡頂路面下沉、開裂，坡腳處為武江河?；聟^(qū)內(nèi)除分布在路側(cè)排水渠和泄水管涵外，無(wú)明顯其他水體，局部溝坎在雨季時(shí)有短暫性積水。匯水面積約為4 000.00m2，場(chǎng)地地表水系不發(fā)育，地表徑流主要為降雨期的路側(cè)坡面片流，通過(guò)排水渠排泄至坡面?；聟^(qū)內(nèi)地下水按賦存方式分為第四系坡殘積層孔隙水和基巖裂隙水兩種，大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源。勘察期間測(cè)得地下水位埋深6.50～13.50m，平均埋深10.55m，地下水位標(biāo)高52.22～70.25m，平均標(biāo)高63.99m。

根據(jù)勘察報(bào)告，滑坡后形成的現(xiàn)有邊坡體在天然工況條件下穩(wěn)定系數(shù)小于1.25，處于不穩(wěn)定狀態(tài)；若在暴雨和飽和工況下，其穩(wěn)定系數(shù)更小，將可能產(chǎn)生大規(guī)?；破茐?，急需進(jìn)行治理。場(chǎng)地內(nèi)其余部分坡體在天然狀態(tài)下基本穩(wěn)定，但從工程地質(zhì)分析來(lái)講，局部邊坡目前表面的裂縫、小范圍坍塌等跡象表明，滑坡有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)，一旦雨季到來(lái)，由于雨水的浸入，增大滑體重量、減小滑動(dòng)帶土的強(qiáng)度和抗滑力、產(chǎn)生靜水壓力，應(yīng)力條件向不利方向發(fā)展，次級(jí)滑坡體可能發(fā)生滑坡的危險(xiǎn)，因此應(yīng)進(jìn)行一定的防護(hù)措施。地質(zhì)勘探點(diǎn)平面圖見圖1。

圖1 地質(zhì)勘探點(diǎn)平面圖（單位：m）

2.3 滑坡治理方案

根據(jù)該滑坡體的地質(zhì)環(huán)境條件、滑坡體高度、寬度及坡下構(gòu)筑物、周邊環(huán)境狀況，擬定采用微型樁對(duì)滑坡體進(jìn)行處置[3]。K132+815—K132+998段沿路面橫斷面設(shè)置12m 寬，間距1m 的鋼花管，沿路面長(zhǎng)度方向設(shè)置56m長(zhǎng)，間距1m的鋼花管[4]，滑坡小樁號(hào)側(cè)沿橫斷面向滑坡方向設(shè)置5根11m、5根12m、3根13m長(zhǎng)的鋼花管，中間段沿橫斷面向滑坡方向設(shè)置5 根10m、5 根11m、3根12m長(zhǎng)的鋼花管，滑坡大樁號(hào)側(cè)沿橫斷面向滑坡方向設(shè)置5根9m、5根10m、3根11m長(zhǎng)的鋼花管。

3 微型樁在滑坡治理工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 工程布置

本工程滑坡治理中，微型樁的平面、立面布置情況如圖2、圖3所示，具體工程量統(tǒng)計(jì)如表1。

表1 微型樁工程量

圖2 微型樁平面布置示意圖（單位：mm）

圖3 微型樁立面布置示意圖（單位：mm）

3.2 微型樁施工要點(diǎn)

3.2.1 鋼花管加工

本工程使用同一規(guī)格的無(wú)縫鋼管，外徑?50mm，壁厚4mm，鋼管出廠長(zhǎng)度為6～8m，施工要求長(zhǎng)度為10～13m，搭接方法采用焊接。

（1）管壁鉆注漿眼呈螺旋式布置，同一截面只設(shè)一個(gè)眼，注漿眼沿軸線間距30cm，孔眼直徑4～5mm；使用3.2mm 結(jié)構(gòu)鋼電焊條將長(zhǎng)20cm?60mm 的鋼套管焊接；鋼花管管頂1m、管底以上0.3m不鉆眼。

（2）鋼管外壁每隔3.0m 安裝一組對(duì)中架，加工時(shí)最下一節(jié)鋼花管底部用5.0mm厚的鋼板焊接密封；底蓋上焊一個(gè)用?16mm 鋼筋制作的底托架，最上一節(jié)鋼花管頂端對(duì)徑焊兩個(gè)?20mm的螺母，距管口5.0mm。

（3）鋼管做好除銹工作并封閉注漿眼，用專用膠帶沿注漿眼螺旋式纏繞3 層，并間隔30cm 沿管徑纏繞一周進(jìn)行固定，纏繞時(shí)注意將管壁清理干凈，膠帶壓平粘牢。

3.2.2 鉆孔

（1）測(cè)量定位。鉆孔孔位允許偏差不大于50mm。

（2）搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)。

（3）鉆孔方法。在半土半巖地層一般用套鉆的方法，即先用合金鉆頭鉆進(jìn)，遇到較硬的孤石，鉆進(jìn)較慢時(shí)更換金剛石鉆頭，鉆過(guò)硬的孤石后再換合金鉆頭；在弱風(fēng)化地層主要使用鋼砂鉆頭鉆進(jìn)。

（4）成孔驗(yàn)收。鉆孔垂直度偏差允許值1%，鉆至設(shè)計(jì)深度后，以一根長(zhǎng)1.0m 與鋼花管同直徑鋼管試驗(yàn)下放，確認(rèn)無(wú)誤后下放正式鋼花管。

3.2.3 鋼花管入孔

（1）下放第一根鋼管時(shí)，將一次注漿PVC 管捆綁在對(duì)中架鋼筋箍預(yù)留缺口，再將PVC 管末端固定在U形托架上。

（2）利用鉆機(jī)吊起鋼花管入孔，上端留0.3～0.5m管頭，套鋼絲繩處以棉紗或水泥袋裹住，鋼管勻速下放，避免損壞封膠帶，否則要重新封閉好再下管[5]。

（3）下放鋼花管前先將兩根鋼花管接頭焊接，使上、下兩根鋼管垂直對(duì)中，防止鋼管在焊接處彎曲而不利于下管，焊接處除幫焊鋼筋要焊牢外，兩根鋼管接頭也要焊接密封，防止漏漿。

3.2.4 注漿

本工程采用第一次常壓注漿和第二次分段劈裂注漿方法[6]，注漿參數(shù)選定如表2所示。

表2 注漿參數(shù)表

（1）一次常壓注漿：①洗孔。②注水泥漿由孔底向上灌注，當(dāng)孔口流出漿液為純水泥漿時(shí)停止注漿。③封孔。先清除鋼花管外圍0.5m 深的土層，清理半徑約比管徑大15.0～20.0cm。清理好后，用水泥袋或棉紗圍著鋼花管填塞至孔口以下2.0～3.0m，并用鋼釬沿鋼管四周插搗密實(shí)。配制水玻璃溶液和水泥漿漿液，然后按一定體積比將雙液混合攪拌均勻倒入孔內(nèi)1.5～2.0m 深，經(jīng)1～2min 后，雙液凝固，上部再用1∶2 水泥砂漿封孔。

（2）二次分段劈裂注漿：一次注漿后10～12h 進(jìn)行二次劈裂注漿。①劈裂注漿管取壁厚2.0～2.5mm 的?22mm 鍍鋅鋼管，長(zhǎng)1.5m 或2.0m 一節(jié)，用管接頭連接，最下一節(jié)注漿管距端頭0.5m 范圍內(nèi)梅花形布置出漿眼，孔徑5m。②劈裂由孔底向上進(jìn)行，逐漸加壓注漿，排出管內(nèi)氣體或殘留水。③第一段劈裂注漿結(jié)束后，依次提升注漿管進(jìn)行另一段劈裂注漿，全部結(jié)束后清洗好注漿泵、管路。

3.2.5 加固效果檢驗(yàn)

注漿施工屬于隱蔽工程，質(zhì)量控制主要靠施工過(guò)程的監(jiān)控。本工程處置路段主要是黏土層，在這種地層內(nèi)，漿液向遠(yuǎn)處擴(kuò)散較少，在孔口周圍冒漿多。注漿效果檢測(cè)是評(píng)價(jià)注漿工程的主要方式，本工程采用現(xiàn)場(chǎng)開挖驗(yàn)證和動(dòng)力觸探試驗(yàn)兩種方法檢驗(yàn)注漿效果。本項(xiàng)目自2019 年10 月施工完畢至今，路面未發(fā)現(xiàn)開裂下沉現(xiàn)象，加固效果良好。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)公路工程建設(shè)中滑坡問(wèn)題屢見不鮮，因此，高效、可靠的滑坡治理十分關(guān)鍵。本文結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)分析得出微型樁施工快且擾動(dòng)小，通過(guò)合理選材、規(guī)范作業(yè)，不僅可對(duì)施工期間的邊坡進(jìn)行較好的預(yù)加固，也可以較好地實(shí)現(xiàn)抗滑工程的補(bǔ)強(qiáng)加固，值得在更多的工程中推廣應(yīng)用。