微型樁在矸石山山體滑坡治理工程中的應用

高 鵬

(中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

微型樁在矸石山山體滑坡治理工程中的應用

高 鵬

(中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

結合某煤礦矸石山山體出現滑坡情況，綜合考慮安全、經濟以及工期要求，依據相關規范，經反復論證，提出采用微型樁+刷坡+排水+綠化方案進行滑坡治理，監測結果表明，采用該工程治理措施加固后的邊坡能夠滿足規范要求。

山體滑坡，微型樁，滑坡治理

0 引言

針對某煤礦矸石山山體滑坡及邊坡的工程地質特征，結合目前國內外滑坡、邊坡治理技術的進展，該類滑坡、邊坡的防治措施可分為：1)抗滑樁+刷坡+排水+綠化方案；2)微型樁+刷坡+排水+綠化方案。方案一(即抗滑樁方案)，在該區域的松散碎石土地層人工開挖抗滑樁，安全風險大、隱患多。采用微型樁+防排水方案進行治理，施工速度快，安全隱患少，方便機械化施工，同時，可達到治理的目的。

微型樁目前已被廣泛應用于支承樁、摩擦樁和支護樁工程，微型樁具有以下三個優點：1)水平阻力較大，抗橫向力較強，而且鋼管的屈服強度較高，另外由多排微型鋼管樁形成的整體斷面強度較大，具有較大的抵抗力，所以能夠承受較大的水平作用力；2)微型鋼管樁的施工速度較快，可以大大地縮短施工工期；3)微型鋼管樁的綜合經濟效益較高，能夠節省工程造價。本文采用微型鋼管樁對山體滑坡進行了支護，可供今后類似工程參考。

1 工程概況

某煤礦矸石山山體滑坡位于矸石絞車軌道西側煤場以南一斜坡坡體上，南為矸石場，東為纜車軌道及施工建設中的倉庫，北為矸石絞車房、鍋爐房、壓風機房、變電所、篩分樓及皮帶棧橋等現有建筑物。坡體上出現多條裂縫，工程治理前仍在活動。

滑坡長約100 m，寬約80 m，厚約3 m～10 m，主滑方向175°，縱向地面坡度 15°～25°，后緣高程 472 m，前緣高程441 m，相對高差31 m，滑坡面積約 6.6×103m2，體積約5×104m3，滑體主要由全新統坡積碎石土組成，中上部滑床多位于全新統坡積碎石土與中更新統殘坡積碎石土的交界面上，前緣滑床在全新統坡積碎石土內，滑坡滑面較平緩。

2 工程地質和水文地質條件

根據鉆孔揭露，勘察區地層主要為第四系中更新統(Q2)殘坡積碎石土。現由老至新分述如下：1)二疊系(P)：為灰白色砂巖，在個別鉆孔有揭露，據區域地質資料，本層基巖厚度為48.84 m～122.59 m，平均77.85 m。2)第四系：主要由殘積、坡積的礫石及砂質粘土組成角礫土，褐黃色、褐紅色，分布該滑坡體及其周圍坡體。鉆孔揭露厚度約10 m～45 m。該滑坡區地下水為第四系松散層孔隙水，補給方式為大氣降水及煤礦矸石山廢水的垂直入滲。滑坡勘察大部分鉆孔揭露到地下水的存在。由于本工程滑坡體頂部土體比較疏松，坡體凸凹不平，坡度較緩，除少部分大氣降水以地表徑流形式短時間內向溝谷匯集之外，大部分直接滲入下部地層，為地質災害的發生提供了條件。地下水除以徑流排泄、人工開采為主，在溝谷以泉的形式排泄于河溝內，在坡體南側可見到下降泉。

3 滑坡治理工程措施

滑坡面布置微型(抗滑)樁組。微型(抗滑)樁樁徑150 mm，樁長15 m。每組微型樁分3排，矩形布置，排距1.5 m，樁間距1.5 m。同一組微型樁頂部采用鋼筋混凝土連系梁連接，梁截面尺寸為300 mm×600 mm，梁身混凝土標號C25，連系梁埋設于地表下。梁身主筋為6Φ22鋼筋，箍筋為Φ8鋼筋。樁頂嵌固于梁內長度不小于450 mm。滑坡及邊坡區域內橫坡向布設砌石截(排)水溝，并修繕原有排水渠，將水引至滑坡區域外的排水(邊)溝排放，山體滑坡治理剖面如圖1所示。

4 施工要求和滑坡監測要求

4.1 微型樁施工要求

1)微型(抗滑)樁樁徑150 mm，樁長15 m，采用風動力沖擊成孔。成孔直徑不小于150 mm，考慮沉渣的影響，鉆孔實際深度大于設計深度0.3 m。2)微型(抗滑)樁樁位測放應準確，偏差不超過±10 cm。3)注漿采用從孔底返漿式注漿，漿液采用M25水泥漿。水泥選用P.O32.5普通硅酸鹽水泥，滿足注漿強度要求。進場水泥須具備三證，并經復驗合格方可使用。注漿壓力控制在0.4 MPa～0.7 MPa，防止注漿管破裂，同時為防止水泥漿沉淀，當可注漿液量不多時應適當調低泵量，待制好水泥漿續進漿池后，再調高泵量連續灌注。從孔口開始流出的先是少量水和稀漿，當稠漿從孔口流出即可停注，漿液沉淀后應進行二次補漿。固結體強度不小于25 MPa。4)同一組微型樁頂部采用鋼筋混凝土連系梁連接，梁截面尺寸為300 mm×600 mm，梁身混凝土標號C25。5)梁身主筋為6Φ22鋼筋，箍筋為Φ8鋼筋。樁頂嵌固于梁內長度不小于450 mm。6)澆筑連系梁前應鑿除微型樁樁頂部位浮漿部分，確保與微型樁連接緊密。

4.2 滑坡監測

根據現場情況，確定了滑坡體的監測方案：地表裂縫監測采用簡易測量方法，裂縫兩側設置觀測標志定期對裂縫的張開情況進行監測；地表移動監測采用GPS方法觀測監測點水平及垂直方向位移情況，監測基準網由3個點組成(2個工作基準點、1個備用基準點)；監測點共設23個點，沿滑坡體主滑方向呈扇形布設。

高程監測控制點與平面監測控制點重合布設，監測點高程用GPS直接測定。整個監測系統由26個點組成，其中控制網3點、監測網23點，控制網采用GPS按D級網觀測精度進行三維坐標觀測。

工作基點網每一個月復測1次，共計復測2次，加初始值觀測，共計觀測4次，觀測時間為三個月。

地表裂縫監測每周兩次，按照三個月計算一共24次；變形監測每兩天一次共計45次觀測。

如遇暴雨或地震對滑坡體穩定造成影響及特殊情況發生，將根據滑坡體位移變化情況及時進行加密觀測。

4.3 變形警戒值

報警標準有兩種指標，其一是最大容許值(累計變形)，其二是變化速率。

1)地表最大沉降：累計值達到10 mm。

2)地表裂縫張開度增加：變化速率1 mm/d。

5 結語

該滑坡體上部主要由殘積、坡積的礫石及砂質粘土組成角礫土，下部為灰白色砂巖。在該區域的松散碎石土地層人工開挖抗滑樁，安全風險大、隱患多。針對本次滑坡及邊坡的工程地質特征，采用微型樁+刷坡+排水+綠化方案的支護措施，目前經滑坡監測，滑坡的累計變形和變化速率完全符合規范要求。

[1] GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術規范[S].

[2] DZ/T 0221-2006，崩塌、滑坡、泥石流監測規范[S].

[3] 高森亞.微型鋼管樁在基坑支護中的應用研究[D].長沙：中南大學碩士學位論文，2008.

[4] 李 征.微型鋼管樁邊坡加固技術及其應用的研究[D].長沙：湖南大學碩士學位論文，2011.

[5] 張 峰，尹改梅.微型鋼管樁在高填方基坑邊坡支護中的應用[J].山西建筑，2013，39(28)：54-55.

Application of miniature piles in the coal gangue mountain landslide treatment engineering

GAO Peng

(Xi’anResearchInstituteofChinaCoalTechnology&EngineeringGroupCorp，Xi’an710077,China)

Combining with coal gangue mountain landslide， according to relevant norms， based on repetitive discussion， miniature pipe+slope cutting+drain+afforestation are used in this project by consideration of safe， economic and time limit. Monitoring results are shown that the reinforced slope meets demands well.

mountain landslide， miniature piles， landslide treatment

1009-6825(2014)22-0070-02

2014-05-09

高 鵬(1981- )，男，工程師

TU473.1

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