趙 燃
(武鋼資源程潮礦業(yè)有限公司,湖北鄂州 436051)
武鋼資源程潮礦業(yè)選礦廠內(nèi)臺階按標(biāo)高可以分為三級,Ⅰ級51.00 m、Ⅱ級60.00 m、Ⅲ級70.00 m。廠內(nèi)主要建筑物坐落于Ⅰ、Ⅱ級臺階。產(chǎn)生變形坡體高程約40.00~65.00 m,高差約23.00 m。
工程地質(zhì)報告顯示,選礦廠內(nèi)滑坡體含有東、西兩個不同的滑體,東滑坡體滑動方向為南西向;西滑坡體滑動方向為南西西向,以上滑坡均需要進行抗滑加固處理,否則會加劇地面建筑物的沉降。
根據(jù)勘測資料結(jié)合現(xiàn)場實際情況,對設(shè)計部門的多個方案進行比較后,選礦廠抗滑加固方案采用人工挖孔抗滑樁。人工挖孔樁具有不需要大型設(shè)備、作業(yè)面小、能夠大面積施工、縮短工期、減少因施工時間長產(chǎn)生新的滑移等優(yōu)點。
施工前需要仔細(xì)勘查現(xiàn)場,熟悉圖紙與地質(zhì)報告,制定詳細(xì)的施工組織方案,嚴(yán)格執(zhí)行跳樁開挖,分段成孔,并由專人檢查記錄,對施工中可能出現(xiàn)的漏水、塌孔問題及時做出應(yīng)急處理預(yù)案。
武鋼資源程潮礦業(yè)選礦廠滑坡治理選用的抗滑樁為矩形,矩形短邊垂直于滑體滑移方向。在施工方案中,根據(jù)設(shè)計提供的滑移方位方向,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,采用全站儀對抗滑樁矩形斷面的4個角點按照施工前計算出的坐標(biāo)逐一進行測量定位。
鎖口制作是施工工序中較為重要的一步,要求在開孔前將鎖口井圈制作完成,開孔完成后立即安裝到位。鎖口井圈在施工過程中發(fā)揮重要的作用,可以擋土、擋水,防止水和土進入孔內(nèi),造成孔口坍塌導(dǎo)致施工人員傷亡。也可以對滑移柱的定位、垂直度、高度等技術(shù)參數(shù)起到控制作用。
施工過程包括開挖、綁筋、支模、澆注砼4個工序,樁孔完成后分別進行綁扎護壁鋼筋以及支模板,校驗樁孔垂直度,對樁孔四壁澆注砼進行護壁。最初完成以上4個工序的為第一序第一模,重復(fù)上述工作直至終孔,連接部位的鋼筋必須焊接或綁扎牢固。
接近勘察設(shè)計的滑動帶埋深部位時,施工單位現(xiàn)場技術(shù)人員需要隨時觀察地層變化,及時通知監(jiān)理方、建設(shè)方現(xiàn)場見證,在必要時通知勘察設(shè)計人員到現(xiàn)場確認(rèn)滑動帶埋深,確定挖孔深度。
5號抗滑樁橫剖面如圖1所示。
圖1 5號抗滑樁橫剖面(單位:mm)
按地勘資料開挖第5號樁至約3 m時,應(yīng)有滑動面出現(xiàn),但現(xiàn)場開挖至7 m時,才出現(xiàn)地層變化。報請相關(guān)部門研究后,認(rèn)為5號樁介于東西滑體的交界處,地層實際變化與勘測結(jié)果的區(qū)別在合理范圍內(nèi),經(jīng)核算設(shè)計樁長不變,不用調(diào)整挖孔深度。
本抗滑樁截面大、鋼筋含量高,在孔內(nèi)制作樁身鋼筋籠,鋼筋綁扎和模板安裝嚴(yán)格按施工規(guī)范執(zhí)行,樁身鋼筋籠質(zhì)量合格后,上報監(jiān)理方和建設(shè)方相關(guān)人員。鋼筋及模板安裝檢驗發(fā)現(xiàn),抗滑樁樁孔深均超過11 m,為了防止離析,在施工時通過導(dǎo)管將砼送到樁內(nèi),每澆灌0.5 m時,使用振搗棒進行振搗,施工中嚴(yán)禁施工縫位于滑動面。為杜絕水平施工的形成,澆筑樁身時要求施工單位合理安排人員連續(xù)進行灌注,有滑動跡象時需要做好應(yīng)急需處理工作,必要時加快施工速度并加入早強劑。
抗滑樁滑帶的確認(rèn)不是影響施工效果的單一因素,滑坡勘查也較為關(guān)鍵。在抗滑樁施工過程中,獲取地質(zhì)資料的再勘探過程必不可少,滑坡治理采用的人工挖孔抗滑樁施工過程也是確認(rèn)滑帶的過程。在實際施工過程中,需要進行施工確認(rèn),以勘察設(shè)計圖紙作為指導(dǎo),前者收集獲取直觀、真實、清晰、可靠的地質(zhì)資料,為后者確認(rèn)滑帶提供理論依據(jù),后者為前者提供符合實際的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)現(xiàn)場實施。為有效治理滑坡,滑帶的確認(rèn)判斷工作非常關(guān)鍵,可以直接確定抗滑樁的樁長,決定治理工程成本,判斷施工是否達到滑坡防治的預(yù)期目的。
32號抗滑樁橫剖面如圖2所示。
圖2 32號抗滑樁橫剖面(單位:mm)
在施工開挖第32根樁時,開挖至3 m時,出現(xiàn)呈斜線型的滑動面特征,樁四周界面光滑,有一定的滑動擦痕,與設(shè)計的情況不符。
經(jīng)相關(guān)人員分析得出,此處為建廠初期開挖濃縮池時的土石壘積而成,多年后在3 m處形成類似滑面的土質(zhì)情況,真正的滑動帶與地勘提交的資料相吻合。在施工過程中,技術(shù)人員應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)地層的變化,并對照設(shè)計,對于設(shè)計中不符地方,及時通知勘察設(shè)計人員,認(rèn)真做好地質(zhì)編錄工作,以便在實際中確認(rèn)疑似滑帶。
針對抗滑樁樁身體積大、鋼筋含量高、現(xiàn)場施工作業(yè)場地受限等實際情況,在施工中采用鋼筋孔內(nèi)綁扎安裝的形式,雖然施工效率不如常用的鋼筋地面制作后吊裝的方案,但可以完全彌補吊裝方案在施工期間對生產(chǎn)造成的影響。
孔內(nèi)制安時確保鋼筋籠與護壁間保護層厚度是施工難點,本項目中的解決方式為在單位鋼筋籠組裝時,豎向每隔約2 m在加強箍筋每邊上焊接3根水平方向的、比保護層厚度略短的鋼筋頭(鋼筋頭按保護層要求提前下料),可以確保施工質(zhì)量。
施工區(qū)域位于生產(chǎn)作業(yè)區(qū),不能因為施工而停止正常的生產(chǎn),在施工期間除了需要做好施工自身的變形觀測外,還需要對生產(chǎn)是否受到施工的影響而發(fā)生變化進行實時跟蹤,對坡體變形位移要安排專人與施工進行同步測試。測試前期準(zhǔn)備工作包括熟悉設(shè)計圖紙、按設(shè)計制作變形監(jiān)測墩、開挖樁孔、同步測量、測量數(shù)據(jù)分析、上傳專業(yè)部門、分析、定期匯報,按測量數(shù)據(jù)及分析作出正確的判斷。
選礦廠治理區(qū)域坡體在抗滑樁施工前已產(chǎn)生蠕動變形,坡體內(nèi)可能存在一些細(xì)小的拉張裂縫,抗滑樁施工完成反映到地面上,即使抗滑樁不動,短期內(nèi)地面仍有可能出現(xiàn)變形,是正?,F(xiàn)象,短時間內(nèi)可恢復(fù)穩(wěn)定。
本次治理施工,施工單位將常用掛梯制作成“L”形,倒掛在鎖口盤擋雜物的棱臺上,固定好第一節(jié)梯段后依次將后續(xù)掛梯懸掛在前面已安裝到位的梯段上。
為了確保安全和操作方便,每隔約2 m將掛梯用鐵絲與護壁鋼筋固定,掛梯段數(shù)根據(jù)總樁身長確定,順序連接到終孔,確保施工安全可靠,不影響主體工程的施工質(zhì)量,施工過程簡便靈活、效果較好。
對緊鄰無建筑物的抗滑樁(如第32~37號樁等)實施作業(yè)時,開挖深度達到一節(jié)護壁的長度后,放一小炮不出渣,孔底整平后綁扎鋼筋澆筑護壁。最短可以在4.5 h后去掉模板的支撐,但是不拆模,在無擾動的情況下開始出渣,出渣完成后再拆模板,小炮開挖。交叉平行作業(yè)可以加快施工的進度,確保安全和施工質(zhì)量,提高綜合效益。
針對選礦廠滑坡的特點,滑坡治理主要為了保證廠房的穩(wěn)定和安全,本滑坡的治理包括滑坡治理和建筑物地基加固。選礦廠的工業(yè)廠房集中,不可能清除和減重,能夠采取的整治措施除了上述的抗滑工程和地基加固外,主要有治理地表水和地下水。
(1)對選礦廠內(nèi)的地表裂縫進行勾砌,必要時可以采取往裂縫中灌水泥漿的辦法,避免廠內(nèi)生產(chǎn)用水下滲。
(2)修復(fù)各滲漏管道,避免管道水直接下滲至填土中。
(3)對廠內(nèi)排水溝和電纜溝進行防水處理。
(4)在滑體后緣攔截地表水,使水流繞過變形區(qū)排泄。條件允許的情況下,在變形區(qū)內(nèi)設(shè)置縱橫水溝,切斷滑坡體內(nèi)的地下水補給來源。
(5)在整個坡面植樹,加大蒸發(fā)量,保證坡面干燥。
滑坡治理是綜合治理的過程,單一治理措施不是最佳方案,也不能滿足實際要求,但整治的措施具有主次之分。對本選礦廠的滑坡綜合治理進行分析,抗滑樁是治理滑坡的有效措施。在本礦選礦廠的滑坡治理中,人工挖孔、鋼筋砼澆筑的抗滑樁效果較好。經(jīng)過治理后,本選礦廠區(qū)域內(nèi)廠房等建筑一直保持穩(wěn)固,可以較好地為生產(chǎn)服務(wù),實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。