樁基擋土墻在高邊坡滑塌地質災害處治中的應用

趙軍林

[摘要]樁基擋土墻是指在公路設計中由于擋墻下地基土覆蓋層過厚且地基承載力不足，為避免將擋墻置于不穩定的土層上，或避免擋墻基礎埋置太深，采用樁基礎上設置承臺，并將擋土墻設在承臺之上，使擋墻獲得足夠的穩定性和承載力的一種路基支擋構造物。樁基擋土墻在目前國省干線公路水毀修復和災害防治工程中得到大量應用，能夠徹底解決高填方滑坡、坍塌地質災害的處治難題。通過對我局已實施的國道212線樁基擋墻路段使用情況進行監測，發現樁基擋墻對治理高填方路段的滑坡災害效果非常明顯，處治路段的路基路面穩定，避免了采用常規措施處治后路面再次下沉的問題。本文就結合2015年隴南公路管理局G212線角日至罐子溝段維修改造工程實例，對樁基擋墻的施工工藝做以簡要介紹。

[關鍵詞]樁基擋土墻；高填方路段；滑坡；治理

2012年以來。隴南境內水毀頻發，受強降雨及坡腳河流、水庫沖刷，沿河布線和臨近庫區的高填方路段、淺表性滑坡路段極易發生路基下沉和下邊坡滑塌，部分路段直接垮塌形成路基缺口，嚴重影響行車安全。例如：2012年兩當境內的國道316線兩處路基整體滑坡；2013年文縣境內碧口庫區國道212線多處路段邊坡垮塌等，由于坍塌路段處于整個滑動面且填方高度普遍都在20m以上，軟弱土層較厚，普通擋土墻支護工程的基礎缺乏可靠的持力層且無法收縮坡腳，通過設計單位和省廳有關部門的專家多次奔赴現場進行方案研究論證和勘察設計，確定采用樁基擋土墻對以上路段進行支擋。

1樁基擋土墻的特點

樁基托梁擋土墻的特點是擴大了一般圬工式擋土墻的使用范圍，當地表覆蓋為松散體-地表穩定性較差時，采用樁基托梁擋土墻可將基底置于穩定地層中，以節約上部擋墻截面'節省圬工，同時節約了大量的資金既能增加路基強度，又能收縮坡腳，而且基礎工程量小，便于施工。防止填土或山坡土體坍塌、滑移，支撐或加固路基并使其保持穩定。

2樁基擋土墻施工要點及工藝流程

樁基擋墻施工的重點部位是樁基礎，施工要點主要有：

（1）成樁樁位：護筒埋設后鉆孔前應用全站儀復測樁位是否符合設計要求，偏差值是否符合設計及驗收規范的標準。如不符合須拔除護筒重新埋設，使之符合驗收標準。

（2）泥漿比重：鉆孔護壁泥漿的比重采用泥漿比重儀測量。在鉆孔過程中隨時觀察泥漿變化，勤測泥漿比重，發現土質有變化時應及時調整泥漿的比重。

（3）灌砼成樁：導管插入鋼筋籠中時應保證其垂直度和在鋼筋籠的中心位置，防止導管傾斜和偏心使其在提升導管時因導管接頭勾住鋼筋籠而造成浮籠或埋管的質量事故。在灌砼成樁過程中勤測砼面的上升高度，根據測量數據確定導管提升長度。一方面，防止因導管埋入砼中的深度過深拔不起來而造成埋管：另一方面，防止因提升長度過大使導管埋人砼中的深度不夠或脫離砼面而造成斷樁的質量事故。

施工工藝流程：擋墻樁基礎-承臺（托梁）-擋墻墻身-墻背回填，其中樁基礎采用鉆孔灌注樁，

3工程實例

3.1工程概況

G212線角弓至罐子溝段維修改造工程JG4標段樁基擋土墻4處，包括K632+244-284、K634+015-085、K636+600～640、K647+710～760，工程量為C20片石混凝土擋土墻3096m³、C20混凝土60m³、C30混凝土承臺972，4m³、1，5m樁基657m。

3.2施工

1）準備工作及主要機械配置：采用挖掘機整平施工場地。填筑碎石土以確保鉆機能夠正常操作，施工平臺寬出承臺不小于4米，基坑開挖過程中，利用其做圍堰。在擋土墻與既有G212線之間填筑場內便道。安裝1臺變壓器，滿足至少2臺樁機作業用電。采用挖掘機進行泥漿池的開挖，包括泥漿池和沉淀池，以滿足樁基的泥漿使用及排出，同時在施工現場儲備了一定數量的黏性土塊及片石，便于在沖孔的過程中遇淤泥層、細砂等軟弱土層及砂卵石層時，隨時加黏性土塊和小片石反復沖擊造壁。主要施工機械包括：挖掘機2臺。沖擊鉆2臺，泥漿泵2臺，潛水泵2臺，混凝土拌合站1座，混凝土攪拌運輸車2輛，自卸汽車1輛。

2）樁基礎施工

（1）施工放樣：根據加密的導線點進行樁位放樣，每個樁位均已設置不少于4點的護樁。經檢測，護筒的中心線與樁位中心線的偏差小于20mm，樁位中心偏差小于5cm，經現場監理復檢符合規范要求。

（2）埋設鋼護筒：按樁位將護筒放到鉆孔樁孔內的正確位置（護筒中心與樁中心重合），將護筒周圍泥土夯實，固定護筒。護筒埋設后平面位置偏差要求不大于5cm，傾斜度偏差不大于1%，經檢測符合規范要求。護筒埋設后，在周圍加填粘土夯密實，防止漏水坍塌。

（3）泥漿制備：配制技術指標滿足要求的泥漿，并設置兩個泥漿池，且每個泥漿池中間隔開，分成沉淀池和儲漿池，兩個池中間由小洞相通，泥漿自孔中泛出流人沉淀池，將所央帶的鉆渣沉淀下來后，凈漿流人儲漿池，再由泥漿泵壓人孔內。

（4）鉆孔：首先把鉆機安裝就位，在架立鉆架時，使鉆架天車中心、轉盤中心及樁位中心三點一線。鉆機精確就位后，固定好鉆機，啟動卷揚機吊起沖擊錐，把沖擊錐徐徐放進護筒中準備沖擊鉆進。開始鉆進應適當控制進尺，當鉆進至刃腳下1m后再以適當的速度正常鉆進。在鉆進過程中，如發現斜孔、彎孔、縮頸、塌孔冒漿等情況，立即停止鉆進，采取處理措施符合要求后，再繼續施工。

（5）清孔：清孔應分二次進行，第一次清孔在成孔完畢后立即進行：第二次在下鋼筋籠和導管安裝完畢后進行。該段樁基擋墻采用換漿清孔法，即將優質泥漿壓人孔內，由下向上托起孔底鉆渣及泥砂等沉淀物，逐步使孔內泥漿達到指標，在清孔排渣時，必須注意保持孔內原有水頭，防止坍孔。

（6）安裝鋼筋籠骨架：下鋼筋籠前對鋼筋籠的質量進行檢查，鋼筋籠下沉過程中要檢查各段鋼筋籠的對接質量，掌握好鋼筋籠的垂直和對中及周圈保護層。鋼筋籠要緩慢吊人孔內，避免盲目碰接孔壁，鋼筋籠按設計標高放置后應馬上固定好后，二次清孔后灌注水下混凝土。

（7）導管設立：導管采用直徑φ300mm、壁厚6mm的無縫鋼管，每節3m，底節4m，導管的連接采用絲扣式。在導管使用前，先進行水密承壓和接頭抗拉試驗，合格后方可使用。安放時導管底至孔底的距離按照0.3m控制。

（8）灌注水下砼：灌注砼前。要請現場監理驗收孔底的沉淀層厚度，如大于設計要求，應再一次清孔，直到現場監理認可后方可澆筑砼。將商品砼運輸至現場通過導管下灌砼，砼澆筑第一次下料量應使導管埋深不能小于1米，灌注砼過程中，要隨時測量灌注砼的頂面高程，使導管在孔內砼中的埋置深度不小于2米且不大于6米，保證既不塞管，也不斷樁或離析。灌注砼結束時其頂面標高應比設計標高高出1米左右，以確保樁頭鑿除后，樁頭標高處的砼質量達到設計要求。

3.3承臺施工

（1）施工測量：利用施工控制樁，按地質和開挖深度正確放出基坑開挖位置?；A開挖前，應提前做好圍堰。基坑挖至標高后，對該段的樁基鑿除樁頭至設計標高，并對樁基進行檢測，檢測合格后進行下一步施工。同時在基礎范圍外挖通長排水溝，設集水井，將基坑槽內的水由排水溝排至集水井內，由中50潛水泵抽排水。

（2）鋼筋安裝：鋼筋廠集中加工，現場安裝。

（3）模板安裝：模板采用鋼模板，φ10拉筋、間距0.6m加固。模板內的雜物、積水和鋼筋上的污垢應清理干凈。模板如有縫隙，應填塞嚴密，模板內面應涂刷脫模劑。

（4）混凝土澆筑：澆注混凝土前，應檢查混凝土的均勻性和坍落度。澆注混凝土使用插入式振動器時，每一處振動完畢后應邊振動邊徐徐提出振動棒，應避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預埋件。對每一振動部位，必須振動到該部位混凝土密實為止。

3.4攔墻墻身施工

承臺施工完畢后進行擋墻墻身的施工。首先在承臺上支模，待監理驗收后進行墻身混凝土澆筑?；炷僚浜媳韧ㄟ^試驗確定。采用電子稱計量，強制式攪拌機拌合混凝土，并按規定制作混凝土試件?；炷翝沧⒑髴訌婐B護，在養護期內，應使混凝土表面保持濕潤，待混凝土表面收漿、凝固后即用草簾等物覆蓋，并經常在模板及草簾上灑水養護，時間應不少于14天。

3.5墻背回填

擋土墻的墻體強度級別達到設計強度級別的75%以上，方可進行墻背填料施工。墻后必須回填均勻，攤鋪平整。回填時必須分層填筑壓實，厚度不能超過15cm。每層需做壓實度檢測，合格后報監理驗收，經監理同意后進行下層填筑。

4施工體會

樁基擋墻施工的技術關鍵是水下混凝土灌注，通過現場施工，樁基礎水下灌注混凝土常見問題包括四類，其原因及處理方法如下：

（1）導管進水。主要原因：首批混凝土儲量不足或導管底口距孔底間距過大，混凝土下落后不能埋住導管底口以致泥水從底口進入。處理方法：將導管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機清除，重新灌注。

（2）卡管。主要原因：初灌時隔水栓卡管或由于混凝土本身的原因如坍落度過小，流動性差、粗骨料過大、拌合物不均勻產生離析等造成堵塞，機械發生故障及其他原因使混凝土在導管內停留時間過長，或灌注時間持續過長，最初灌注的混凝土已經初凝，增大了管內混凝土的下落阻力使混凝土堵在管內。另外，混凝土灌注導管內外壓力差不夠也造成卡管。處理辦法：拔管、吸渣、重灌。預防措施：準備備用機械、摻人緩凝劑，做好配合比，改善混凝土的力學性能。

（3）鋼筋籠上浮。主要原因：由于φ1000鉆孔灌注樁樁徑較小，如果清孔結束后孔內泥漿比重較大，就會產生很大浮力使鋼筋籠上?。喉艥补噙^程中灌注速度過大也會造成鋼筋籠上浮。預防措施：清孔結束后，要嚴格控制泥漿比重，水下砼澆筑時要控制灌注速度不宜過快，同時在鋼筋籠頂端沿周長焊接6根qb22鋼筋，一端與鋼筋籠焊接，一端焊與鉆機機座上，防止鋼筋籠上浮。同時控制鋼筋籠底標高。

（4）砼頂面下沉。主要原因：砼灌注時速度過快或孔內砼面上升過快，導致砼內部氣泡無法排出。當砼灌注結束后一段時間，由于砼內部氣體外排造成砼表面下沉。預防措施：嚴格控制砼的澆筑速度，拔導管時須留1.5-4M導管埋于砼內，澆筑結束后等待30分鐘后未發現砼表面下沉方可移動鉆機。

[責任編輯：張濤]