河池市六萬村地質(zhì)滑坡套管跟進鉆孔技術的應用

何炯翔

摘要：文章結(jié)合六萬村滑坡地質(zhì)情況，分析了滑坡的成因，提出了套管跟進鉆孔技術方案，介紹了該技術施工要點與質(zhì)量控制措施，并闡述了該技術應用的效益。

關鍵詞：套管跟進鉆孔技術;支護;滑坡;應用

中圖分類號：U416.163 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.07.015

文章編號：1673-4874（2019）07-0046-03

0引言

金城江區(qū)九圩鎮(zhèn)六萬村滑坡區(qū)屬構造侵蝕，山體屬丘陵地貌，沖溝較深，山體高低不平，坡度大約25°～45°，山高大約為410m。地質(zhì)滑坡體座落山體東南面，滑坡體前緣是刁江河流，滑坡處河道彎曲，滑坡體前緣受到河流正面沖刷。五圩至九圩二級公路經(jīng)過滑坡下部，該山體常年累月蠕滑變形，居民房屋毀壞嚴重，1975年有滑動跡象，2008-06-14前16戶居民全部搬離。災情引起了國土部門、公路部門及自治區(qū)政府的高度重視，為確保當?shù)厝嗣袢罕娚敭a(chǎn)安全和盡快恢復323國道的正常通行，最終確定該滑坡治理方案以抗滑樁、清坡土方、錨桿、錨索、混凝土格構框架梁為主。

該滑坡為老滑坡，結(jié)構松散，鉆孔直接成孔容易垮塌，鉆具卡死、埋鉆、漏風嚴重，成孔困難，工程進度受到較大的影響。經(jīng)項目技術人員反復研究，確定采用套管跟進鉆孔技術，解決鉆機成孔技術難題，從而加快施工進度，降低施工成本，取得了較好的經(jīng)濟效益，對同類的地質(zhì)滑坡防護有指導作用。本文結(jié)合工程實際，就套管跟進鉆孔技術在邊坡防護施工中的應用提供參考。

1支護方案的選擇

六萬村滑坡為一復活的老滑坡，國道323線五圩至九圩二級公路通過滑坡體，公路下面有刁江從滑坡前緣經(jīng)過。地質(zhì)滑坡沿山體呈狹窄長方形，基本平行左右兩側(cè)山體界線，山體起伏不平特征明顯，前緣受修建二級公路及刁江影響呈一字形。山體常年受到雨水沖刷，高低不平，形成不規(guī)則的錯臺。滑坡體分布高程大約在200～365m，平均厚度約為14m，最大厚度約為30m，總面積為2.9萬m，體積約為37萬m。根據(jù)穩(wěn)定計算要求及地區(qū)錨固經(jīng)驗，錨索單索錨固力設計值可取為600～800kN，對應的極限錨固力為1600～2200kN，計算可得錨固段長度為12～15m。因此，取35m、30m兩種錨索長度類型，對應設計值分別為800kN、600kN的單索錨固力，兩種錨索交錯布置，有效避免群錨效應的影響。經(jīng)反復測算，坡面上設置18排錨桿、錨索，錨桿錨索垂直，設置混凝土格構梁，水平間距均為3.5m，錨索304根，錨桿169根。護坡面積為3500m，護坡段高程為219～274m。對于如此復雜的地質(zhì)，項目技術人員反復試驗論證，確定錨索成孔采用新工藝套管跟進鉆孔技術。

2施工技術要點

2.1施工工藝流程

施工準備（全站儀測量放樣）→搭設腳手架→安設潛孔鉆機→校核孔位和方位→采用套管跟進鉆孔→高壓空氣沖渣→鉆到設計深度→成孔內(nèi)放入錨索→一次注入水泥漿后拆除套管→二次注入水泥漿→格構梁現(xiàn)澆一張拉錨索和鎖定→封閉錨頭。

2.2套管跟進鉆孔技術基本原理

套管跟進鉆孔是擴底鉆具和潛孔沖擊器同時鉆進的成孔方法，通過沖擊器強烈高頻沖擊套管，將套管跟入孔內(nèi)護孔。此技術在松散泥層、流沙和破碎巖體應用較多，機具主要包括跟管鉆具、套管靴、沖擊器和套管等，與液壓拔管機配套。有偏心跟管和同心跟管兩種鉆具。偏心跟管鉆孔是偏心鉆頭在套管靴前偏出，沖擊巖體，鉆出比套管靴外徑大的鉆孔，同步跟進套管，孔壁受到保護;同心跟管是通過中心鉆頭外的同心套及中心鉆頭沖擊巖體成孔，利用同心套的擴孔作用帶套管進入。偏心跟管比同心跟管減小一個等級套管，相比能耗和材料也小，且偏心跟管鉆具在錨索工程采用率在90%以上，故本項目采用偏心跟管成孔技術。

2.3材料與設備（見表1）

2.4鉆孔

套管跟進鉆孔是通過偏心鉆頭及套在偏心鉆頭外的同心套沖擊破碎泥砂、巖石成孔，是老地質(zhì)滑坡成孔特殊鉆進方法。其利用偏心鉆的擴孔作用將套管帶入孔內(nèi)，套管護壁防止破碎體滑塌，適用于鉆進老滑坡松散地層，有效縮短成孔時間，避免常規(guī)鉆孔難以成孔及常見塌孔引起埋鉆頭、鉆桿現(xiàn)象。

（1）安設潛孔鉆機。安裝腳手架平臺，調(diào)校潛孔鉆機到設計要求方位。安設中風壓空氣壓縮機，將進氣管與空壓機接通，將管路電線連接好，確保安全牢固。

（2）鉆桿套管前端鑲有鉆頭，后端為絲扣，鉆桿鉆頭用絲扣連接，把鉆桿放入套管中，操控潛孔鉆機，鉆桿套管同時跟進，沖擊回旋清渣。專人負責，確保施工現(xiàn)場安全。

（3）中壓空氣鉆進。起動英格索蘭空壓機，操控潛孔鉆機，電動機同時帶動鉆桿和套管風壓鉆進。抽動鉆桿用中風壓清渣，吹凈后繼續(xù)鉆進，到更換鉆桿時停止鉆機。

（4）依次循環(huán)往復，抽動鉆桿，鉆進中風壓清渣，保持套管無殘渣，逐節(jié)安裝鉆桿和套管，直至鉆到設計要求深度。中壓空氣清孔，清渣干凈，關停鉆機，檢查成孔質(zhì)量。

（5）拆卸鉆桿。將鉆桿逐節(jié)拉出拆除。鉆孔過程要安排專人負責，以便按設計要求完成每一個鉆孔。

3工程質(zhì)量控制

3.1錨索成孔控制

（1）潛孔鉆機安裝時，確保鉆機穩(wěn)固，用水平儀調(diào)校鉆機平直。

（2）鉆機開孔角度用地質(zhì)羅盤調(diào)校至設計要求角度，緊固鉆機。

（3）鉆機鉆進過程中應及時調(diào)校鉆機所處狀態(tài)，按設計要求鉆孔直徑鉆進，確保鉆孔質(zhì)量。

3.2錨索體的制作及安裝控制

（1）嚴格控制鋼鉸線材料質(zhì)量，從鋼鉸線進場抓起，確保施工現(xiàn)場產(chǎn)品全部合格。

（2）根據(jù)每組鋼鉸線按設計長度進行下料，砂輪切割，保證鋼鉸線滿足錨索體設計要求。

（3）鋼鉸線剝皮段去除油污，清洗干凈。對于螺栓連接部分必須緊固。中架、隔離架務必符合設計要求。

3.3注漿質(zhì)量控制

水泥漿要嚴格按照水灰配合比。漿液要攪拌均勻，隨拌隨用。注漿用M40純水泥漿，水灰比控制在0.45～0.55，選用普通硅酸鹽42.5R水泥。灌漿設備安裝好后要認真檢查，防止中途灌漿機損壞。注漿壓力控制在0.25～0.35MPa。注漿直至新鮮漿液溢出孔口，1h后再次注漿，確保孔口漿體充滿。

3.4施工變形監(jiān)測與預報

在工程施工期間，要重視滑坡變形監(jiān)測預報工作，做到心中有數(shù)。本項目采用地表簡易觀測法和全站儀控制點監(jiān)測法，每天巡檢3次，做好數(shù)據(jù)記錄，確保施工安全并且直接檢驗工程效果。為保證工程質(zhì)量及安全，使用網(wǎng)絡進行滑坡體監(jiān)測。

4安全生產(chǎn)及文明施工

六萬村地質(zhì)滑坡整治工程項目部高度重視安全生產(chǎn)工作，設立專項安全生產(chǎn)資金和專職安全員，全員落實安全生產(chǎn)責任制，現(xiàn)場施工員既抓進度、也抓質(zhì)量，同時又是安全生產(chǎn)責任人，責任明確，有獎有罰。在施工期內(nèi)，晚上不施工確保不影響附近居民的正常生活。由于安全生產(chǎn)措施落實到位，施工全過程安全事故為零。此外，項目每周安排安全文明生產(chǎn)例會，做好員工政治思想工作，講文明、講禮貌，尊重當?shù)孛耧L民俗，與當?shù)匕傩障嗵幦谇ⅲ苊猸h(huán)境污染，做到文明生產(chǎn)、文明施工。

5新技術應用情況

六萬村地質(zhì)滑坡治理工程采用了套管跟進鉆孔技術，有效地加快了工程施工進度。采用全站儀測量鉆孔放樣，數(shù)據(jù)準確規(guī)范。項目合理投入新設備，運用新工藝，取得進度、質(zhì)量、效益多贏的局面。

6項目效益分析

六萬村地質(zhì)滑坡采用套管跟進鉆孔技術有效提高成孔質(zhì)量，加快施工進度，共提前工期49d，預估節(jié)約鉆桿350延米，合計節(jié)省成本556500元。具體分析如下：

（1）提前工期49d，創(chuàng)造了良好的效益，大幅降低人工及機械費。

人工費：共有工人24人，按150元/人算，節(jié)約176400元。

機械費：共有空壓機、發(fā)電機、鉆機7臺套，按每天700元/臺套算，節(jié)約機械費240100元。

（2）采用套管跟進鉆孔技術不僅提高了成孔率，而且塌孔現(xiàn)象得到有效控制，節(jié)省了350余延米鉆桿、鉆頭等材料，共節(jié)約成本140000元。

7結(jié)語

套管跟進鉆孔技術是一項新技術，是廣西交通科學研究院有限公司縮短地質(zhì)滑坡治理時間的研究方向，它有效地解決老滑坡破碎巖體錨索施工難以成孔的難題，鉆孔工作效率得到極大的提高，減輕了工人勞動強度，加快了施工進度，大幅度降低工程成本。目前六萬村地質(zhì)滑坡的施工已經(jīng)完成，監(jiān)測從未間斷，網(wǎng)絡監(jiān)測的數(shù)據(jù)顯示滑坡體處于穩(wěn)定狀態(tài)。該工程取得了良好的社會和經(jīng)濟效益，樹立了項目品質(zhì)高的企業(yè)形象。由于六萬村地質(zhì)滑坡治理竣工時間不長，盡管現(xiàn)在處于穩(wěn)定狀態(tài)，但仍要對該地質(zhì)滑坡進行長期有效的網(wǎng)絡監(jiān)測。廣西雨水充沛，地質(zhì)滑坡時有發(fā)生，尤其是山體滑坡、巖溶塌陷、崩塌等，對群眾生命財產(chǎn)安全造成極大的危害。因此，如何及時有效地處治地質(zhì)滑坡，是擺在地質(zhì)人員面前的新課題。錨索套管跟進鉆孔技術為廣西地質(zhì)滑坡治理帶來了一個錨索成孔新途徑。