微型鋼管樁在大思高速公路工程滑坡治理中的運用

吳 旭

(貴州路橋集團有限公司)

微型鋼管樁在大思高速公路工程滑坡治理中的運用

吳 旭

(貴州路橋集團有限公司)

雖然微型鋼管樁在我國的建筑基礎加固工程中已經廣泛使用，但在地質災害治理尤其是滑坡治理工程中的應用才剛剛起步。我國在經過幾次重大地震災害之后都普遍在滑坡治理工程中大量使用了微型鋼管樁技術。主要通過微型鋼管樁技術在大思高速公路鹽井灣隧道出口端西側山坡綜合治理工程中的應用為例，主要說明了微型鋼管樁在工程滑坡治理中的運用。

微型鋼管樁;工程滑坡;治理;運用

1 工程概況

該段滑坡位于大思高速公路第16合同段內，樁號范圍YJWK137+880～YJWK137+960。滑坡點位于鹽井灣隧道出口端西側山坡內，該山坡為石門坎村民居和耕地，山坡地層主要由崩塌和殘坡積粘性土與碎塊石組成。按照減少擾動的原則，在建高速公路在此范圍以低填淺挖路基通過，路塹設計深度4～8 m、為一級邊坡、設計坡率1∶1。2011年4月底開挖路塹后，受端午汛大量雨水影響，坡口上方局部發生開裂和坍塌。勘探表明本段山坡坡體較緩(為稻田與耕地)、地層結構較簡單(為崩坡積碎石土)，所發生的局部路塹邊坡滑塌現象系因開挖產生臨空面，分布于坡腳處的青灰色粘土層遇水軟化工程性能變差所引發，屬牽引式滑塌。據滑坡范圍測量成果，該滑體平面形態總體上呈扇形，滑動方向15°，滑體長 62 m、前緣寬65 m，滑體厚 5.2 ～8.0 m 滑坡規模約12 000 m3，屬中型工程牽引式滑坡。滑坡成因主要是受雨水及工程開挖影響，形成牽引式工程滑坡，同時，其繼續發展不僅會使位于滑體內及其附近的民居失穩，會使路塹邊坡難以成型，因此該滑坡需進行治理。

2011年9月多次組織各級技術人員對2011年6月提出的該滑坡勘察報告進行審查，為慎重起見，開展了對該滑坡所處的整個山坡進行進一步的鉆探、地質調繪勘察。2011年10月連續降雨，根據9月8號和10月底的2期監控報告對比情況，孔附近坡體在監測期內由變形不明顯狀態發展為緩慢變形狀態，且有繼續變形增加的趨勢，已滑區域開裂線有向后擴展趨勢。監控結果為:“從本期地表巡視和深部位移監測結果可以看出，坡體整體處于較穩定狀態，地表局部有緩慢變形°”雖然已實施反壓等一部分應急措施，但局部滑體滑移范圍仍有逐漸擴大，乃至引起更大范圍滑動的可能，因此急需加速實施治理措施。

2 微型鋼管樁在工程滑坡治理中的運用

2.1 微型鋼管樁的設計

(1)設計參數的確定

根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2004)要求，對高速公路上的滑坡采取整治工程措施時抗滑安全系數的取值范圍為1.20～1.30，本次滑坡整治工程設計選用1.25。由于該地區的地震烈度為Ⅵ度區，本區滑坡整治工程設計，不考慮地震作用的影響。采取工程治理措施后，該坡體在工程狀態下，其抗滑安全系數分別不低于1.25。

(2)力學計算

根據《滑坡治理工程設計與施工技術規范》(DZT0219-2004)要求，不考慮注漿加固后復合土體的作用，按最不利原則考慮滑坡推力由鋼管全部承擔，計算微型樁鋼管設計截面面積，計算公式如下

式中:Rs為抗剪斷設計安全系數;［τ］為鋼管抗剪強度125 MPa;A為鋼管截面積，(m2/m);Fx2為設計工況滑坡推力的水平分力，(kN/m)°

按地勘單位提供的巖土體實驗參數，取住滑面在降雨飽和狀態下計算的滑坡推力為E=460 kN/m;采用治理工程后，其安全度滿足《公路路基設計規范》的要求。

(3)微型鋼管樁的布置

微型樁孔內注入P.O42.5R普通硅酸鹽水泥凈漿，水灰比1∶1，注漿壓力0.3 ～1.0 MPa。樁頂設置 20 ×25 cm 鋼筋混凝土格子梁，混凝土強度等級為C30，為保護環境其上鋪設30 cm耕植土，滿足綠化需要。圖1為微型鋼管樁典型橫斷面的布置圖。

圖1 微型鋼管樁典型橫斷面

2.2 微型鋼管樁的施工

2.2.1 施工方案

(1)為避免滑體繼續發展和施工安全，在現滑坡前緣設置應急反壓碼(完成后需清除)，并對滑坡體地表裂縫進行回填處理。

(2)在滑坡體周界5 m之外設地表截排水。

圖2 為注漿微型鋼管樁平面布置圖

(3)在滑坡前緣設置護腳矮墻。

(4)在滑坡體右側左前中部設置微型鋼管樁。

(5)坡面上設置深孔監測，用于監測滑坡整治后滑動情況。

2.2.2 微型鋼管樁的施工工序

微型鋼管樁施工工藝流程為:場地平整——測量放樣——成孔——鋼管及管內鋼筋制作安裝——注漿——格子梁澆筑——回填耕植土。

(1)場地平整。因為坡面表面起伏較大為微型鋼管樁的施工帶來不便，尤其是對樁頂高程控制不利。所以應在測量控制的基礎上，對施工場地進行平整。主要是使得帶狀寬度方向內、外側高差≤5.0 cm，長度方向消除陡坎和急變坡，做到表面平整，坡度順暢。

(2)放樣。主要根據設計圖提供的坐標，用全站儀測放微型鋼管樁軸線點。軸線點訂的鋼釘用水泥砂漿進行固定。中間的樁位用花桿和鋼尺測放，用φ20鋼筋打孔填石灰灌實標記。樁孔縱向間距為2.0 m，橫向間距為1.5 m，孔徑150 mm，按梅花型布置，樁位偏差控制在±20 mm。

(3)成孔。鉆孔時鉆機要做到鉆架平穩，鉆盤水平，鉆桿垂直，鉆孔過程中禁止加水，主要是為了防止水流進入滑動面。鉆孔完成后要清孔，首先進行孔深測量，使孔底沉淀物≤100 mm，如果沒有達到目標值就需要繼續清孔達到設計要求。清孔后，及時吊放鋼管。鉆孔達到設計深度、驗收合格后方能進入下道工序。成孔質量要求:孔徑偏差-20≤d≤20 mm，孔深0≤h≤-100 mm，垂直度偏差＜1%，沉渣厚度≤100 mm。

(4)鋼管及管內鋼筋制作安裝。采用φ108×6(mm)無縫鋼花管，地面以下0.5 m不開孔，0.5 m以下沿軸向每隔30 cm旋轉45°鉆直徑為4mm的孔，同一截面只有一個孔，孔底封閉并穿孔，頂部加U型鋼筋固定;管內放置3根直徑25 mm的鋼筋，用箍筋綁定。鋼管的制作允許偏差要求:打孔間距±10 mm，支撐定位筋±20 mm，鋼管長度±50 mm。鋼管的吊裝安放應用鉆機卷揚施工，為保證鋼管標高準確，安裝時使用鋼尺進行測量控制，并配專人管理。鋼管、鋼筋的級別、鋼號、直徑應滿足設計要求。進場鋼材須是大思高速公路入圍廠家的材料并有出廠合格證，按規范要求要取樣作鋼材復檢試驗，不合格的鋼材禁止使用。

(5)注漿成樁。

(6)格子梁澆筑。

(7)回填耕植土。

2.3施工注意事項

(1)工程施工前應首先準確地測量放線，在確認無誤后方可進行施工。

(2)邊坡開挖應自上而下開挖、土石方應遠離邊坡體，不能堆積在下一級邊坡天然坡面上，以免坡體因加載而產生失穩破壞。

(3)鉆孔過程中要加強檢查，發現偏斜應及時糾正。

(4)時刻注意鉆機操作有無異常情況，如搖晃、跳動或鉆進困難，可能是遇到硬層或一邊軟一邊硬土層碰撞搖動所致，此時要放緩進度，待穿過硬層或不均勻土層后才能正常鉆進°

(5)鉆孔完成后，應立即進行下道工序施工。

3 結語

隨著滑坡治理技術的進步，微型鋼管樁在工程滑坡治理中將得到更廣泛的運用。希望本文對今后利用微型鋼管樁技術治理滑坡的工程有借鑒作用。

［1］丁光文，王新.微型樁復合結構在滑坡整治中的應用［J］.巖土工程技術，2004，(1):67.

［2］吳文平，周德培，王喚龍.微型樁結構加固邊坡的模型試驗與計算探討［J］.路基程，2009，(3):114.

［3］蔡武軍.微型鋼管抗滑樁在長沙博世邊坡中的應用［J］.四川建材，2008，(4):131.

U418.9

C

1008-3383(2013)05-0014-02

2012-11-12

吳旭(1978-)，男，貴州安順人，主要從事公路工程施工管理研究。