以紫云互通邊坡施工為例分析其滑坡成因

楊宏

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550008）

以紫云互通邊坡施工為例分析其滑坡成因

楊宏

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550008）

本文針對貴州省惠興高速公路惠鎮段第七合同段紫云互通BK0 + 210～BK0 + 670邊坡滑塌處理實例措施,并分析了滑坡成因、施工技術。為今后類似工程作參考、借鑒。

公路邊坡；滑塌處理；施工技術

1 工程實例

貴州省惠興高速公路惠鎮第七合同段紫云互通BK0+210～BK0+670段左側高邊坡位于紫云縣城西側、關陽大橋后。該路塹邊坡原設計最高六階，坡體構成主要以殘坡積層及強風化粉砂巖為主，該邊坡開挖完成后發生滑塌，邊坡后緣下錯，最大錯距可達2m；第一至第六階坡面產生明顯裂縫，裂縫延伸長度約5m～10m，寬約5cm～20cm，可見深度約30cm～80cm；大樁號方向坡腳出現明顯的鼓脹拱起，高度約30cm～50cm。

2 滑坡成因分析

2.1 巖土體特征

邊坡開挖后揭示坡體主要以碎塊狀強風化粉砂巖為主，巖體破碎，節理裂隙發育，局部為順坡向裂隙，裂隙面局部碳化明顯；局部夾有厚度約3cm～5cm的泥巖、頁巖風化而成的飽和黏性土。二者的相互貫通而形成相對的軟弱結構面，坡體的整體結構較為松散，抗剪強度低，透水性較好。

2.2 人類工程活動

路塹邊坡的開挖形成高陡臨空面，破壞了邊坡土體的原有平衡狀態，降低了坡體的抗滑能力，同時為邊坡的變形提供了足夠的空間，從而由前部向后牽引形成滑動，導致坡頂開裂、邊坡失穩。

3 處理方案

通過現場調查、地質補充勘察資料，并經專家多次論證，確定處理方案為：

1) 首先在坡腳處進行堆載反壓，防止坡體繼續向下滑動，然后對坡體滑塌部分土體進行卸載刷坡，刷坡完成后對相對松散的坡面采用小導管注漿固結土體。

2) 邊坡第二階坡面采用錨索抗滑樁加固，樁水平間距6m，截面尺寸為2m×2.5m，樁長為16m～21m ，樁高出第一階平臺2m(與第二階坡面緊貼) ，距樁頂1.75m處預留一孔預應力錨索孔(預留，暫不施打錨索) ，距樁頂0.75m處設置一排兩孔錨索，錨索采用拉壓復合型錨索，錨索長22m～26m ，錨固段長均為10m，單孔設計拉力為900kN。

3) 在邊坡第二階～第六階采用預應力錨索框架加固。錨索框架寬6m ，高8m ，每片框架設4孔錨索，預應力錨索單孔設計拉力均為900kN。

4) 在邊坡第一階坡腳處設置3m 高護腳墻，護腳墻高3m ，頂寬1.5m。其余坡面視坡率及地質條件分別采用拱形骨架、植草等措施進行防護。

4 施工技術及措施

施工中的關鍵和難點工序是抗滑樁和錨索框架施工，下面進行重點介紹。

4.1 抗滑樁施工

4.1.1 樁孔開挖

1) 土質開挖采用短鎬、鏟、鍬人工開挖，籮筐裝土渣，卷揚機起吊出渣。

2) 孤石或基巖，進行爆破施工；在滑動面以下土質堅硬的地方，為加快施工進度，也進行爆破松土，爆破時要注意孔眼布置和裝藥量。

3) 采用20 cm 厚的現澆鋼筋混凝土護壁作為開挖支護，每節開挖深度為0.8m～1.0m，當上節混凝土護壁澆灌后，經過一段時間(根據氣溫、土質與混凝土設計強度而定) 即可拆除模板及橫撐，繼續下挖，護壁的混凝土灌注使上下節連成整體。下送混凝土時做好對稱和四周均勻搗固，防止模板偏移。

4.1.2 灌注樁身混凝土

1) 核對斷面尺寸及樁底長度資料，放出樁底十字線。

2) 鋼筋綁扎定位:綁扎鋼筋采用單根鋼筋放到井下定位綁扎，主筋的縱向連接采用直螺紋機械連接，鋼筋綁扎完成后，其與護壁的間距應以混凝土塊楔緊以保證混凝土的保護層厚度準確。

3) 灌注樁身混凝土:將攪拌機置于井口，以串筒漏斗將混凝土傳送至井中，采用振搗棒將混凝土搗固密實。

4.2 錨索框架施工

預應力錨索施工主要包括施工準備、錨孔鉆造、錨筋制安、錨孔注漿、混凝土結構鋼筋制安、混凝土澆灌、錨孔張拉鎖定和驗收封錨等工作流程。其中有兩個主要環節：1) 錨孔成孔；2) 錨孔注漿。錨孔成孔的技術關鍵是如何防止塌孔、卡鉆，主要是使用套管及水泥漿造壁；注漿的技術關鍵是如何將孔底的空氣、巖(土)沉渣和地下水體排出孔外，保證注漿飽滿密實。

4.2.1 錨孔鉆造

按照設計樁號采用拉線尺量，結合水準測量進行放線，并用鐵釬和油漆標記準確定位錨孔位置。鉆機嚴格按照設計孔位、傾角和方位準確就位，采用測角量具控制角度，鉆機導軌傾角誤差不超過±1°，方位誤差不超過±2°。錨索成孔應根據地層選用相應的鉆機，且鉆進過程中嚴禁開水沖鉆及沖洗孔壁，同時嚴格控制鉆進速度，防止鉆孔偏斜、扭曲或變徑。鉆孔孔徑、孔深不得小于設計值，并超鉆50cm ，鉆進達到設計深度后，不能立即停鉆，要求穩鉆3min～5min，防止孔底尖滅，同時，及時進行錨孔清理。鉆進過程中若遇到塌孔，應立即停鉆，并采用注漿固壁處理，24h后重新鉆進，或采用跟管鉆進工藝。錨孔鉆造結束后，使用高壓空氣將孔中巖(土) 粉及水全部清除出孔外，然后進行錨筋體安裝。

4.2.2 錨筋制安

錨筋下料應整齊準確，誤差不大于±50mm，預留張拉段鋼絞線長度1.5m。鋼絞線一律采用機械切割下料。擠壓頭的組裝，擠壓套、擠壓簧安裝準確，擠壓頂推進應均勻充分，施工中嚴格控制鋼絞線擠壓套擠壓工藝，并抽樣3%進行檢測，確保單根擠壓強度不低于200kN。組裝承載體時應定位準確，擠壓套通過螺栓在承載體和限位片之間栓接牢固。架線環間距為1.0m～1.5m ，應準確定位、綁接牢固，錨孔孔口位置必須設置一個架線環。注漿管穿索安裝準確定位，綁扎結實牢固，應伸入導向帽5cm～10cm。導向帽可點焊固定于最前端承載板上，并應留有溢漿孔，保證孔底返漿。所有的鋼質部分均應均勻涂刷防腐油漆。

4.2.3 錨孔注漿

錨索注漿采用水灰比0.4～0.5的純水泥漿，其中錨固段遇土質或砂土狀強風化巖層且富水時應采用二次高壓劈裂注漿法來提高地層錨固力。錨孔注漿采用孔底返漿方法(注漿壓力一般為2.0MPa左右)，直至孔口溢出新鮮漿液，嚴禁抽拔注漿管或孔口注漿；如發現孔口漿面回落，應在30min內進行孔底壓注補漿2次～3次，確保孔口漿體充滿。錨孔鉆造完成后應及時進行錨筋體安裝和錨孔注漿，原則上不得超過24h。當采用二次劈裂注漿提高地層錨固力時，以漿體強度控制開始劈注時間(一次注漿體強度為5MPa)，需在二次注漿管的錨固段內設花孔和封塞，二次注漿的高壓注漿管應采用鍍鋅鐵管或鋼管。注漿材料加入聚丙烯腈纖維(PAN)，摻入量為1.8kg/m3～2.0kg/m3(纖維抗拉強度不小于700MPa) 。

4.2.4 錨筋張拉鎖定

在注漿漿體與臺座混凝土強度達到設計強度的80%以上時，進行張拉鎖定作業。錨斜托臺座的承壓面應平整，并與錨筋的軸線方向垂直。錨具安裝應與錨墊板和千斤頂密貼對中，千斤頂軸線與錨孔及錨筋體同軸一線，確保承載均勻。錨筋的張拉必須采用專用設備，設備在張拉作業前應進行標定，錨具、夾片等檢驗合格后方可使用。錨索正式張拉前，應取10%～20%的設計張拉荷載，對其預張拉1次～2次，使其各部位接觸緊密，鋼絞線完全平直。

結束語

紫云互通BK0+210～BK0+670段左側高邊坡滑塌處理工程已經完成，從施工期間開始至今一直對該邊坡進行地表和深孔位移觀測，從觀測數據分析，該邊坡已經穩定，加固處理取得了滿意的效果。從而說明預應力錨索框架與抗滑樁結合治理高邊坡滑塌是行之有效的方法，無論從短期或長期效果來看都是很好的。

[1]馬德青，胡惠華，趙金舉.湘西朱雀洞滑坡成因機制分析，河北工程大學學報(自然科學版)，2010-03-25.

[3]方平德.天生橋二級水電站廠房邊坡滑坡成因及綜合治理.水利水電施工，1998-06-30.

[3]肖武.基于強度折減法和容重增加法的邊坡穩定分析及工程研究.河海大學，2005-02-01.

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