李 彪,諶立志
(重慶市地質礦產勘查開發局107地質隊,重慶 401120)
我國多地質災害頻發,尤其是在山區環境中,在工程項目建設中,會對原有地形地貌產生較大影響,進而造成滑坡、泥石流等地質災害。抗滑樁是地質災害治理中的常用技術,可有效提升地質結構穩定性,避免地質災害造成較大破壞。因此,對不良地質環境治理中的抗滑樁技術進行深入研究迫在眉睫。
在抗滑樁施工中,鋼筋混凝土樁體深入至不良地質結構中部或者下部,柱樁周邊巖土可對樁體產生一定的作用力,進而抵消不良地質的滑動力,提升地質結構穩定性。抗滑樁支擋結構形式如圖1所示。

圖1 抗滑樁的結構圖
抗滑樁是由兩個部分所組成的,其一為不良地質以上的抗滑部分,其受力主要來自于不良地質向下的推力作用,為抗滑段;其二為不良地質以下的錨固部分,為錨固段,其受力主要來自于周邊巖土對錨固段的反作用力。在不良地質治理中,可設置抗滑樁,通過應用扭矩力量,樁柱與周邊巖土之間會產生側向阻力,進而抵消不良地質向下的推力,進而達到穩定地質結構的作用。
(1)測量放線并確定樁位。在現場勘察中,確定導線點、水準點以及樁位坐標,然后即可進行現場測量。為了保證樁位測量的準確性,測量人員需要確定樁位中心點以及樁心的控制點,同時在后續開挖以及鋼筋籠安裝中,也應做好測量復核。
(2)鎖口施工及樁孔開挖。在樁基開挖施工前,首先需要對鎖口護臂進行澆筑施工,在澆筑完成后,還需要對護臂的頂部高程進行測量,確定抗滑樁開挖深度。在樁孔開挖施工中,為了盡量減小開挖施工對于邊坡所造成的不良影響,可采用隔樁開挖施工方式。在各個樁孔土方平面開挖施工中,都應堅持“先中間,后四周”的原則,在豎向開挖中,按節段進行開挖,每個節段的開挖深度應控制在1m以內。在開挖施工中,施工人員需要對原始記錄進行收集和記錄,如果發現地質情況與設計勘察結果有偏差,則應立即上報,并采取有效的預防控制對策[1-3]。
(3)護壁支模及混凝土澆筑。在護壁施工中,需采用鋼筋混凝土進行制作,在支模前,首先需要安裝護壁鋼筋。對于鋼筋材料,采用綁扎連接方式,為了保證模板強度,對于護壁模板,可采用鋼模。為了提升模板利用率,可采用拆上節支下節的施工方式,在完成各節開挖和支模施工后,即可進行護壁混凝土澆筑。
(4)電路、照明、通風等臨時設施安裝。在抗滑樁施工中,在孔內需要設置照明設施以及通風設施,對于電路系統,必須滿足三級漏電防護要求,并選擇防水、防爆性能較高的燈具。如果孔深在15m以上,則還應該在孔內安裝機械通風設備。除此以外,有些地區地下水資源豐富,對此,應根據地下滲水量,確定高揚水泵的數量,并在孔底開挖集水坑,保證土方開挖施工的順利進行。
(5)樁體鋼筋籠制作安裝及混凝土灌注。在鋼筋籠施工中,首先在預制場中進行加工綁扎,然后再運輸至施工現場,通過應用吊車將鋼筋籠吊裝至孔中。在鋼筋籠安裝完成后,需及時清理孔底部的積水,將積水深度控制在5cm以內,然后再進行混凝土澆筑施工。在混凝土澆筑中,必須嚴格控制澆筑時間,保證澆筑施工的連續性,避免地下水滲入至孔內。在混凝土澆筑施工完成后,還需要對樁頂的中心位置以及高程進行復測,當混凝土達到設計強度要求后,即可對樁身進行無損檢測。
(1)工程概況。在某公路工程施工中,通過對施工區域進行勘察,該公路處于滑坡地段,滑坡平面形態“舌形”,滑坡縱長120m、橫寬70m、滑坡體積約10×104m3,為中型中層牽引式土質滑坡。
(2)滑坡成因分析。該滑坡地質是由第四系崩坡積層所組成的,滑坡地質結構松散度較高,滲透系數比較大,地表水容易下滲。大氣降水會滲入至滑坡中,并在巖土接觸面上產生滯留,由于巖土接觸面被地下水長期浸泡,因此滑帶土體的力學性質會受到不良影響,進而造成滑坡滑動。另外,在公路工程施工中,能夠為滑坡前緣的滑動提供臨空條件。在滑坡發生時為暴雨天氣,降雨會在短時間內滲入滑體中,容易誘發地質災害。
(3)抗滑樁的應用狀況。①滑坡穩定性評價。根據現場勘察,該滑坡周界已經基本形成,周界、后緣出現裂縫、錯臺等,由此可見,該滑坡穩定性較差,對于行車安全以及行人安全均構成嚴重威脅。②抗滑樁設計。在本次抗滑樁施工中,需要將抗滑樁設置在公路工程內側4m位置,沿公里工程路線設防,共設置15根抗滑樁。抗滑樁的長度為20m,截面尺寸(2×2)m,各個樁體之間的距離為5.0m,抗滑樁自由段和錨固段的長度均為10m。在抗滑樁制作施工中,混凝土等級為C30,在護壁澆筑中,采用C20混凝土,護壁厚度0.2m,在鎖口位置,護壁厚度為0.3m。③抗滑樁施工。在抗滑樁施工中,每隔一個樁就需要開一孔,嚴格控制坑壁垂直度,確保上下尺寸相同。在開挖施工中,每次土體開挖深度應控制在1.5m以內。在護壁施工中,注意禁止將其布置在土石層變化帶以及滑床位置,并與圍巖緊密貼合進行灌注,在每一節護壁澆筑完成后,均需要對護壁尺寸進行修正。在挖井施工過程中,如果地下水出露,則需及時采取有效的封水措施,進而保證護壁澆筑質量。在樁身混凝土施工中,應注意將樁身粗骨料的最大粒徑控制在5cm以內,禁止將鋼筋搭接在土石分界位置,并保證混凝土施工的連續性。為了保證施工安全,在井內還應設置安全擋板,在鋼筋籠吊運中,現場施工人員可躲避在擋板下。
(4)滑坡治理效果。在對該滑坡采用抗滑樁治理后進行竣工驗收,根據現場變形監測,在對該滑坡進行治理后,沒有產生新的滑坡或者變形,由此可見,抗滑樁治理效果較好。
根據本文分析可見,在不良地質災害治理中,抗滑樁能夠達到良好的治理效果。但是,不良地質施工環境復雜,危險因素較多,為保證施工質量,應注意以下幾點:
(1)在抗滑樁施工準備過程中,需要對地質勘察資料進行仔細分析,合理預判在施工過程中可能會遇到的淤泥層、流沙層以及砂性土層等等,并制定加固方案。
(2)對施工現場人員進行安全培訓教育,提升其安全施工意識。在施工過程中,安全管理人員應告知施工人員在施工過程中可能會遇到的緊急問題,并做好安全設施準備工作。
(3)在不良地質治理中,水文因素的影響較大,對此,應予以高度灌注,在施工前,在鎖扣周邊可設置圍埂,并做好防雨排水工作,避免地下水深入至不良地質中。
(4)在抗滑樁開挖施工中,加強施工工序控制,在已成孔位置灌注混凝土后,才能夠開挖鄰孔,綜合考慮地質條件以及護壁支護方案分節開挖。
(5)在抗滑樁開挖施工中,護壁失穩以及有害氣體溢出等情況比較常見,這樣就容易造成安全事故。對此,必須嚴格依據施工規定組織施工,并對各項施工環節進行檢測和控制。
(6)在開挖鉆孔施工過程中,需要對地下水位、有害氣體、含氧量等進行監測,并采取有效的控制措施。如果含氧量比較低,則會對施工安全人員造成不良影響,對此,應及時向孔內輸送氧氣,如果地下水位過高,則孔內積水嚴重,對此,應及時處理積水,然后再繼續施工。
(7)施工人員必須加強施工安全控制,密切觀測孔壁的變化情況,如果發現護壁斷裂或者坍塌情況,則應及時采取支撐措施。如果發生險情,則應立即告知管理人員,并通知施工人員迅速撤離。
綜上所述,本文主要對抗滑樁施工技術在不良地質災害治理中的應用方式進行了詳細探究。不良地質會對周邊工程項目建設以及人們的生命安全構成威脅,對此,可采用抗滑樁治理技術,提升不良地質防護效果。