摘要 多山地區(qū)經(jīng)常發(fā)生山體滑坡災(zāi)害,導致建筑物坍塌損壞,增加了工程施工難度,不但造成巨大的經(jīng)濟損失,而且嚴重危及施工人員的生命安全?;诖?,文章以某國道公路山區(qū)路段的山體滑坡為研究案例,闡述了滑坡治理目標及應(yīng)遵循的原則,設(shè)計了抗滑樁施工方案,分析了抗滑樁施工的各項技術(shù)要點,旨在為同類公路工程項目滑坡的有效治理提供參考。
關(guān)鍵詞 公路工程項目;邊坡防護;滑坡群施工段;抗滑樁技術(shù)
中圖分類號 TU473.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)13-0109-03
0 引言
國道公路工程項目呈帶狀,項目沿線的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,有些地區(qū)出現(xiàn)山體滑坡,增加了工程難度,而且項目建設(shè)成本也會提高。該文制定了山體滑坡治理方案,通過建設(shè)抗滑樁防止發(fā)生滑坡,并全面分析了具體的施工流程及工藝技術(shù),提升了工程施工的安全性,具有較高的工程實踐價值[1]。
1 工程概況
某國道公路K2440+100~K2440+900路段屬于山區(qū)地貌,整體地勢東高西低。場區(qū)地質(zhì)巖系內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為松散,主要為黏土、碎石層,地表顏色以灰黃色為主,土層含較多水分、內(nèi)部空隙多、易破碎。由于長年受侵蝕、剝蝕,巖層容易發(fā)生滑坡,導致該路段右幅邊坡出現(xiàn)嚴重塌方[2]。
經(jīng)分析可知,該滑坡規(guī)模較小,屬小規(guī)?;聻?zāi)害,主要是受淺層土牽引導致,滑體部分形態(tài)呈舌狀。滑坡段內(nèi)的表層浮土存在明顯差異,有多處沖溝,邊坡發(fā)生滑坡的概率較高。盡管當前保持?;瑺顟B(tài),但極易再次發(fā)生滑坡。為解決該路段滑坡問題,該案例決定采用以抗滑樁為主的綜合治理方案。
2 滑坡治理目標及原則
通過采取具體措施治理滑坡災(zāi)害,可有效增強坡體的穩(wěn)定性,防止山體出現(xiàn)重大滑坡,確保工程項目的建設(shè)安全。治理滑坡災(zāi)害,首先需要工程技術(shù)人員開展實地勘查,對其地質(zhì)地貌狀況進行全面了解;然后深入探究引發(fā)滑坡的主要原因,鎖定影響地質(zhì)穩(wěn)定的各類因素,并明確各因素的內(nèi)在關(guān)系;最后在此基礎(chǔ)上,制定滑坡災(zāi)害綜合治理方案,以最少的投入獲得最大的成效,需堅持以下治理原則[3]:
(1)針對性治理原則。制定滑坡災(zāi)害綜合治理方案,必須全面分析山體滑坡的成因,并判斷坡體的穩(wěn)定性,在此基礎(chǔ)上,科學制定滑坡治理方案,采取針對性的治理措施,提升治理效果。
(2)徹底治理原則。工作人員必須全面掌握滑坡的穩(wěn)定性,深刻分析各種因素的影響,制定滑坡治理方案,必須堅持徹底治理原則,消除不利因素,杜絕任何隱患。
(3)綜合治理原則。具體分析導致山體滑坡的主要因素,通過制定綜合治理方案,采取綜合治理措施,消除各種因素的影響,實現(xiàn)全面治理,消除滑坡災(zāi)害。
(4)可行性原則。制定山體滑坡治理方案,一方面應(yīng)采用成熟的工程技術(shù),另一方面應(yīng)重點關(guān)注治理成本,以最合理的成本投入獲得最大的治理成效,并組織專家論證治理方案,確保具有較高的可行性。
3 抗滑樁施工方案
經(jīng)分析可知,該路塹邊坡極不穩(wěn)定,治理山體滑坡需開挖坡面。坡口處存在多條裂縫,長期受外部因素的影響,坡體累積產(chǎn)生多重牽引力,導致坡體發(fā)生滑移[4]。為防止坡體滑移問題的進一步加劇,避免山體出現(xiàn)大規(guī)?;?,需在滑塌邊坡面選定合適高度,通過鋼筋混凝土澆筑方式建造抗滑樁,并使抗滑樁的布局方向與路基走向一致[5]。
建造抗滑樁時,為增強其抵抗力,防止山體邊坡滑動,需增設(shè)連續(xù)梁,加強各抗滑樁的連接。連續(xù)梁加設(shè)完畢后,還需增設(shè)擋土板。同時,應(yīng)在抗滑樁樁上預(yù)留連續(xù)梁連接鋼筋,便于焊接連接鋼筋而澆筑梁體,抗滑樁施工流程見圖1所示。
4 抗滑樁施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點
4.1 施工準備工作
建造抗滑樁,應(yīng)先清掃邊坡,在清理完各種雜物后開始測量放樣,測定準確數(shù)據(jù)。全站儀為測量放樣的主要設(shè)備,測定中心樁位后,應(yīng)在其縱、橫方向上,通過澆筑混凝土固定設(shè)置四個位置樁。位置樁起到固定作用,可在施工過程中確保樁心的快速恢復(fù)[6]。
鎖口及護臂工序要點:鎖口施工,其地面以上高度為0.5 m,地下埋設(shè)深度至少為0.4 m,護臂最深為1.0 m。鋼筋混凝土護臂內(nèi)徑按照設(shè)計樁的凈空直徑,鋼筋混凝土護臂厚度為30 cm,護臂厚度不得占用樁身尺寸且上下層護臂鋼筋需要進行焊接[7]。鎖口施工完成后,應(yīng)采用全站儀校準其位置,與中心位置的距離不能超過2.0 cm。
其他施工準備工作:開挖施工平臺,起吊設(shè)備、攪拌機等重型工程機械必不可少,同時也需要鐵鎬、通風設(shè)施、發(fā)電機等小件工具。
4.2 樁基坑挖掘及內(nèi)壁防護
場地整平—放線、定樁位—挖第一節(jié)樁孔土方—支模澆筑第一節(jié)混凝土護壁—在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線—安裝活動井蓋、垂直運輸架、起重電動葫蘆或卷揚機、吊土桶、排水、通風、照明設(shè)施等—第二節(jié)樁身挖土—清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑—拆上節(jié)模板、支第二節(jié)模板、澆筑第二節(jié)混凝土護壁—重復(fù)第二節(jié)挖土、支模、澆筑混凝土護壁工序,循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計深度。在開挖過程中,應(yīng)注意首先開挖樁心,再開挖樁心附近的土層,并利用鐵鎬修整孔壁,使用鐵锨清理挖出的土石。建造抗滑樁,還應(yīng)做好必要的防護,主要內(nèi)容為:
(1)在符合地質(zhì)條件的前提下,確保挖掘施工的連續(xù)性,并保持合理的施工速度。挖掘深度達到1.0 m后,需要設(shè)置護壁,并算出其安全厚度,最大限度地保持圍巖土體的穩(wěn)定性。
(2)所用的護壁模具屬于鋼制品,具有較高的穩(wěn)定性,且方便安裝拆卸。模具為圓錐形,單節(jié)長度為1.0 m。模具垂直豎立后,使用吊錘鎖定中心位置,并測量孔徑尺寸是否符合施工要求,確認無誤后開始施工。
(3)通過開展試驗,科學設(shè)定護壁的混凝土配比。使用混凝土攪拌機制備混凝土,根據(jù)配比準確投料;然后使用料斗裝料,斗內(nèi)不能裝滿混凝土,需要留出三分之一的空間;最后通過吊車將料斗中的混凝土倒入模具中,每澆筑30.0 cm的混凝土時就用振動棒搗擊混凝土,確保澆筑密實。當混凝土靜置一段時間后的凝固硬度達到標準值的80%時,即可將模板拆卸下來,多次循環(huán)上述施工步驟。
(4)當開挖高度達到設(shè)計標準時,技術(shù)人員應(yīng)檢驗成孔質(zhì)量。通過勘查收集巖層數(shù)據(jù),繪制地質(zhì)柱形圖,特別是與樁底相距5.0 m內(nèi)的巖體,應(yīng)將其與設(shè)計值進行對比。①如果達到設(shè)計標準,則要全面檢查各項施工數(shù)據(jù)并詳細記錄,將檢查結(jié)果提交給監(jiān)理人員進行檢查;②如果與設(shè)計標準存在較大差異,則需向工程監(jiān)理人員報告說明情況,在獲得同意后中止挖掘工作,在采取改正措施后重啟施工。
(5)提升滑動面護壁的承載力。部分護壁需承受巨大壓力,應(yīng)通過架設(shè)鋼筋提高其承載力。
(6)向護壁模板內(nèi)澆筑混凝土,經(jīng)過24 h凝固后的硬度符合設(shè)計標準時,即可將模板拆卸下來,當混凝土完全凝固后,再開展后續(xù)挖掘工作。若部分圍巖質(zhì)地疏松,節(jié)段出現(xiàn)滑動,則需緊急增設(shè)橫撐,確保護壁能承載更大壓力。如果橫撐遭受損害且形狀發(fā)生變化,則應(yīng)立即指揮工作人員撤出施工現(xiàn)場。
4.3 鋼筋籠制作及應(yīng)用
制作鋼筋籠的鋼筋材料從外部采購后,在入場前應(yīng)接受全面檢驗,一方面由工作人員嚴格檢查鋼筋質(zhì)量、型號等信息,另一方面將鋼筋樣品交送第三方機構(gòu)檢測,確保質(zhì)量符合施工要求后方可進場。鋼筋籠的制作及應(yīng)用步驟為:
(1)鋼筋籠定位時的現(xiàn)場放樣。鋼筋籠應(yīng)按設(shè)計圖紙要求進行定位放樣[8],在檢查無誤后由工作人員按圖制作鋼筋籠,還需要檢測樁孔的斷面大小,并使用磨具處理內(nèi)壁毛邊,以提升其光滑度,加強保護。
(2)鋼筋籠制作。①巖層的土石結(jié)合部位較為松軟,容易發(fā)生滑動,因此應(yīng)在樁孔內(nèi)部布置鋼筋籠接頭;②制作鋼筋籠不可避免會出現(xiàn)誤差,但應(yīng)符合具體要求:主筋間距誤差不超過20.0 mm,長寬誤差不超過5.0 mm;③制作過程中,使用的鋼筋材料數(shù)量應(yīng)與設(shè)計圖紙的要求一致,采用連接套筒連接鋼筋籠接頭,各部位的誤差應(yīng)控制在允許范圍內(nèi);④為防止鋼筋籠接觸到孔壁,應(yīng)將籠身的定位筋焊接牢固,確保起到良好的保護作用。
(3)鋼筋籠的安裝。①使用吊車吊裝鋼筋籠,吊車設(shè)置有多個滑輪支點,可確保吊裝時的平穩(wěn)滑動;②安裝鋼筋籠前,工作人員應(yīng)分辨鋼筋籠的正反面,防止鋼筋籠結(jié)構(gòu)的壓力過載;③在鋼筋籠上增設(shè)十字鋼筋,提升其剛性強度,防止發(fā)生變形;④安排專人在井口處負責調(diào)整鋼筋籠位置,入井時應(yīng)緩緩下移;⑤吊入鋼筋籠后,將鋼具置于護筒之上,再吊裝其他鋼筋籠,采用焊接技術(shù)將其固定在樁孔上,確保鋼筋籠的高度符合設(shè)計標準[9]。
4.4 混凝土灌注及注意事項
施工過程中,應(yīng)連續(xù)澆筑混凝土,如果必須中止?jié)仓┕ぃ瑒t應(yīng)妥善處理施工接縫部位,確保不因裂縫的存在而引發(fā)坡體出現(xiàn)滑動。若鉆孔施工階段出現(xiàn)滲水工況,則應(yīng)使用混凝土水下灌注工藝澆筑抗滑樁。
(1)灌注混凝土(干處):①澆筑混凝土時,要求施工部位保持干燥,由于樁孔比較深,為防止混凝土發(fā)生離析,應(yīng)采用串筒緩慢灌注,串筒與孔底的間距應(yīng)小于50.0 cm;②分層灌注,每層厚度為30.0 cm,為提升密實度,還需振搗混凝土;③澆筑若被中斷,重新澆筑時,應(yīng)先清理澆筑連接部位的毛邊,保持光滑。
(2)灌注混凝土(濕處):①通過吊斗在水下澆筑混凝土;②檢驗導管的承壓能力及水密性,開展相應(yīng)試驗,檢查接頭的抗拉性;③導管與孔底的間距大約為30.0 cm,首次灌注時漏斗內(nèi)應(yīng)有充足的混凝土,導管埋深不能低于2.0 m,上限為6.0 m;④保持澆筑的連續(xù)性,澆筑高度應(yīng)高出標準值50.0 cm多;⑤澆筑環(huán)節(jié),工作人員應(yīng)準確測量導管埋深及澆筑高度,當樁頭處出現(xiàn)浮漿時,應(yīng)立即清理掉,在混凝土強度達標后,再將凝固的浮漿清除掉[10]。
(3)混凝土灌注施工注意事項:①灌注施工過程中,應(yīng)確保導管平齊于鉆孔中心,確保導管及時輸出混凝土,還應(yīng)加快灌注速度,防止出現(xiàn)滲水問題;②高于樁頂2.0 m的混凝土,應(yīng)采用振動棒增加密實度,而其他部位的混凝土則可利用自身重量完成搗實;③連續(xù)灌注混凝土,若澆筑部位出現(xiàn)裂縫,應(yīng)架設(shè)鋼筋連接裂縫兩側(cè),并妥善處理;④要求導管具有較高的強度,并且密封良好;⑤檢測導管應(yīng)保持通順,為防止出現(xiàn)堵塞,應(yīng)采用焊接工藝處理接頭部位。
4.5 連續(xù)梁施工過程
圖2所示為連續(xù)梁的施工工藝流程:
(1)施工準備。對連續(xù)梁作放樣處理,須嚴格遵照設(shè)計圖紙要求,設(shè)定標準間距打樁,混凝土接頭部位出現(xiàn)毛邊時應(yīng)及時打磨掉,確保澆筑高度符合設(shè)計標準。
(2)安裝模板。當模板內(nèi)出現(xiàn)泥沙雜物時,應(yīng)及時清理掉,并在模板內(nèi)部涂上潤滑劑,便于后續(xù)快速脫模。模板應(yīng)安裝牢固,防止發(fā)生碰撞而影響施工效率。支撐模板立柱的地面必須堅實,確保提供足夠的支撐力。
(3)鋼筋制作及安裝。嚴格按照設(shè)計標準制作鋼筋籠,采用焊接工藝,將連續(xù)梁鋼筋牢固連接在樁頂?shù)念A(yù)留部位?;炷翂|塊的主要作用是準確定位鋼筋,所有墊塊的強度應(yīng)保持一致。
(4)混凝土澆筑。①施工澆筑連續(xù)梁前,應(yīng)嚴格檢驗?zāi)0寮颁摻钯|(zhì)量,達到設(shè)計要求后再澆筑施工;②連續(xù)完成澆筑,防止連接部位出現(xiàn)裂縫,并采取有效措施以增強光滑度;③澆筑施工過程中,施工人員應(yīng)全程觀察模板支撐情況,一旦抗滑樁發(fā)生變形,應(yīng)立即采取加固措施。
(5)混凝土養(yǎng)生。澆筑完混凝土后,向其表面噴水,并加蓋篷布遮擋,做好混凝土的養(yǎng)生防護,要求連續(xù)養(yǎng)護時間不少于7 d。
5 結(jié)論
綜上所述,該公路工程項目場區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,容易出現(xiàn)山體滑坡。該文通過制定以抗滑樁為主的綜合治理方案,并順利建造抗滑樁,山體抗滑性得到明顯提升,未出現(xiàn)滑移問題,切實提高了公路項目建設(shè)及運營的安全性,有效達到項目建設(shè)預(yù)期目標。該治理方案及施工工藝,可為同類工程的施工建設(shè)提供有益借鑒。
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收稿日期:2024-02-05
作者簡介:熊陳晨(1990—),男,本科,工程師,從事公路工程施工工作。