雷公灘水庫交通隧洞上壩端出口滑坡體加固設計及施工方法

董文杰 吳存 陳治明

摘? 要：結合雷公灘水庫交通隧洞上壩端出口發生的滑坡體治理的成功實例，介紹了滑坡體加固設計方案，并對山體裂縫處理、錨筋樁施工工藝及施工方法、巖體加固等進行了詳細介紹。并由此體現出該滑坡體治理技術通過對圍巖進行預加固處理后，使圍巖提高了自穩能力，確保了圍巖的穩定和開挖的安全。為今后類似工程的設計及施工提供指導依據。

關鍵詞：雷公灘水庫? 滑坡體? 加固設計? 錨筋樁? 施工方法

中圖分類號：U216 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（b）-0041-03

1? 滑坡體的特性

滑坡體位于湖北省?？悼h雷公灘水庫上壩端出口，有松動巖塊，順層，順坡垮塌，部分松散巖塊有可能會繼續滑落。山頂裂縫1～2cm，頂部有高壓線、民房、滑坡邊緣離頂部電桿約5m。

2? 滑坡體加固設計方案

2.1 臨時防護

對塌落后的裸露面噴射素混凝土3～5cm，將松散巖體表面凝結，防止掉塊。在施工平臺周邊設置擋板和坡面掛網。

2.2 完善排水

在塌落后形成的平臺處開挖排水溝，在山頂塌方部位周圍開挖截水溝，將降雨及周圍滲水及時排往塌方區域以外。若遇降雨，采用彩條布或其他防雨遮蓋材料，對上部裂縫及塌方部位進行遮蓋。

2.3 裂縫處理

對山頂裂縫進行封閉，沿裂縫通長開挖，寬度約30～50cm（可根據現場情況調整），深度不小于0.5m。開挖后鋪設復合土工膜，膜上原土回填封閉，回填頂部應高于周邊地面約5cm，周圍開挖截水溝。對于坡面的裂縫，采用噴射混凝土進行封閉。

2.4 滑坡巖體加固措施

2.4.1 坡面打孔

根據現場實際地形，由參建各方現場指定孔位，初步擬定孔間距3m，深度10～15.0m（根據現場地質情況，由施工地質人員確定），梅花型布置?？孜?、孔距、孔深可根據巖體、地形情況調整。

鉆孔時應盡量垂直巖體結構面鉆入（包括正面、側面），孔徑須滿足錨筋樁的安裝。施打過程中，如果孔內出水，則在該孔下方1.0m處再打設一孔，作為排水孔。

2.4.2 巖體加固

在鉆孔內安裝錨筋樁。錨筋樁采用3根直徑25mm鋼筋焊接成整體，灌漿管采用直徑25mm鋼管（管徑可根據現場情況調整，須可灌入水泥砂漿）;錨筋樁與灌漿管采用焊接或綁扎。具體如圖1、圖2所示。錨筋樁長度11～16m，入巖深度10～15.0m，外露1m。錨筋樁系全長M25水泥砂漿粘結型錨桿。325錨筋樁設計抗拔力≥300kN;水泥砂漿應加入早強劑。注漿時應進行注漿試驗，以確定相關參數。

2.4.3 洞口延長、上部填土反壓

根據現場實測，塌方后隧洞出口樁號為SBL0+115.00，與原設計相比洞長縮短13m，為避免上部垮塌掩埋洞口，將隧洞延長9m，至原設計SBL0+124.00處。隧洞仍為原斷面型式，洞壁襯砌厚度增厚為1.0m，配筋與原洞身相同。在隧洞出口端設置洞臉擋墻，采用混凝土結構，最大墻高10.0m，擋墻位置及長度根據現場實際地形確定。擋墻和延長段隧洞底部均打入錨筋樁，錨筋樁規格均與滑坡巖體加固相同。

在延長隧洞上方進行回填，利用回填料對滑坡體形成反壓。回填料下部采用洞臉擋墻阻擋，中部在511.5高程形成變坡馬道，馬道寬2.0m，設置排水溝。回填料采用小型壓實機械分層壓實，坡比為1∶1，具體見圖3、圖4。

2.5 安全監測

施工單位應加強滑坡體的安全監測。在塌方適當位置設置簡易觀測設施，24h現場觀測。

3? 治理施工方案

滑坡體邊緣距頂部高壓變壓電桿及民房6～10m，距離較近，倘若想就滑坡體進行清除，會加大高壓線路安全隱患，因而只可加固滑坡體進行。遵從現場情況以及相應的設計要求，為保障此次工程施工能夠如期、安全展開，此次滑坡體治理施工擬采取以下施工方案。

第一步，對裂縫進行封閉。頂部山體裂縫沿裂縫通長進行開挖，寬度30～50cm（現場調整，不能強行施工，如遇到阻礙可以稍微跳過），然后以水泥砂漿回填封閉。滑坡體中裂縫用1∶1水泥砂漿對裂縫進行填實，避免滑動面受水侵蝕。

第二步，采用鋼筋樁對滑坡體進行錨固。鋼筋樁按高程交錯進行。鋼筋樁一直布置到正常山體。裂縫封閉后，進行鋼筋樁施工，鉆孔完畢，將鋼筋樁打入孔中，并對管口暫時進行封閉。此項工作由上至下進行施工。

第三步，掛網噴漿，并輔助修筑周邊排水截滲溝。同時在滑坡體底部澆筑混凝土擋土墻。此項工作由上至下進行施工。

第四步，地表處理完之后便需要進行注漿操作，該過程中需要遵循先下后上，由外至里的原則開始逐根注漿。需要注意的是，某些漿液會在土體貫通孔隙作用下發生流失，某些孔位壓漿量相對大，因而注漿施工并未將注漿量視作注漿結束控制。在具體的工程中，每一注漿孔都應當在完成一次漿之后并達到一定的注漿壓力標準之后，停漿3～4h，等到注漿孔中漿液凝固后的多余水得以排出，再進行下一次的壓漿。同理，反復進行若干次，直至無法注進為止。

4? 鋼筋樁施工工藝及施工方法

4.1 鋼筋樁施工工藝

錨桿制作→施工放樣→錨孔成型→安放錨桿→注漿。

4.2 鋼筋樁制作

3根直徑Φ25鋼筋與直徑25mm鋼管幫扎成整體，鋼筋搭接采用焊接。

4.3 鋼筋樁的成型

（1）此次工程采用干式鉆井，倘若在鉆孔成孔階段中，土質發生了坍塌阻礙了正常的成孔過程，鉆孔時可選擇借助于套管護壁，直接一次性就將是長度鉆至所需的長度。完成這一操作后，需及時拔出鉆桿，然后配備上預應力筋，拔出套管。

（2）鉆孔底部相應的偏斜尺寸最好不要超過錨桿長度整體的8%。

（3）錨桿（土釘）孔深應當大于或者等于設計長度，但需要控制在大于相應設計長度的1%以內。

（4）按照鉆機速度，以及鉆屑成分等影響因素的情況，確定地質是否發生變化，出現怎樣的變化，進而確保錨筋嵌入微風化巖層能夠達到相應的設計深度要求。

4.4 桿體組裝以及安放

（1）安放桿體時，需要避免出現扭壓、彎曲等情況。

（2）桿體到達孔內深度應當大于或等于錨桿整體長度的95%，實際的安放過程中切勿隨意敲擊，禁止懸掛重物。

（3）沿桿體軸線方向，以2.0m作為一個單位間隔，進行對中支架的設立。

（4）桿體自由段需要采取塑料布，也可以是塑料管加以包裹，其中，和錨固體相連接的位置需要使用鉛絲綁牢。

（5）桿體外露體需要依據按設計標準使用三道防腐油漆加以防腐操作。

4.5 安裝泄水孔

泄水孔使用Φ60PVC管，按照如下標準進行：安裝間距，控制為3000mm×3000mm，第一步便是鉆機成孔，相應的泄水孔埋設端頭使用類似棉紗等物體完成塞堵之后進行安裝，其中，入土長度最好為500mm，結構面外露宜為50mm，之后在進行注漿固定。

4.6 注漿

在錨孔成型完成并清孔完畢后，然后將制作成型的錨桿插入錨孔內在經檢查確認無誤后即進行注漿，注漿材料采用≥M25水泥漿進行灌注。

5? 搭設腳手架

腳手架搭設為整體工程項目的重要一環，只要在高空狀態下進行，高空作業垂直高度達到了16m，可見其施工難度。此次工程用到的為三排腳手架，立桿縱距，橫距均為1.2m，其中，相應的大橫桿步距為1.5m，以4跨為一個單位間隔，進行剪刀撐的設立，接頭使用的為對接扣形式完成連接，大橫桿與立桿二者間利用的為直接扣形式連接。于邊坡上間隔4m就設立上一道附著土釘（這里的土釘使用為16螺紋鋼），確保土釘與相應拉桿能夠實現準確安全連接，進而增強腳手架相應的抗傾覆力。直至錨筋樁整體施工均完成后，便開始擋土墻施工，考慮到其采用的為從下至上施工方式，因而需要運用分層施工形式，要拆除之前搭建的腳手架，再依據具體情況重新搭設，其所運用的手法大體與之前相同的。

6? 鋼筋樁施工控制技術

6.1 施工質量保證措施

（1）一系列材料進場前要通過相關的驗收，確保均為合格產品。

（2）鉆進時應就用水量進行準確的把控，上官清孔。

（3）為確保錨固段長度，避免出現清渣不徹底的情況，鉆孔深度最好要高于鉆0.1～0.3m之間。

（4）注漿時要遵從由注漿管孔底反向一次性連續注漿原則，針對間隔等情況，需要借助于有效舉措加以處理。

（5）注漿在水泥漿未實現相關強度前不得擅自移動錨桿。

（6）確保墊墩背面地基具備一定程度的承載力。

（7）確保錨筋受力方向始終屬于直線形式。

6.2 邊坡監測以及信息施工

為盡可能地確保邊坡開挖過程中的施工安全，需要實施施工監測，其中，監測內容包括支護結構水平位移情況、地表開裂（這里指的是位置、裂縫寬度）實際狀況。

（1）就支護結構水平、沉降位移所進行的監測。遵從沿肩坡邊布點觀測的相應原則：于變形最為顯著，受力情況最大，還有局部地質條件最差等區域上設點觀測，以便于確保邊坡安全。其中，所使用的儀器要滿足國家相關標準需求，確保其精度等。

（2）信息施工按照實際的施工狀況以及檢測所得數據就施工方案進行調整與優化，倘若遭遇不良土質的話，可考慮加長土釘或預應力土釘等，針對其中的安全隱患或已經出現的安全問題及時地應用科學恰當的方式加以補救。

（3）倘若出現險情，需按照險情程度，指揮部進行引導，力求盡可能地降低損失，進而推動工程建設的順利開展。

7? 結語

雷公灘水庫交通隧洞上壩端滑坡體通過對圍巖加以相應的預加固處理后，促使圍巖固結，切實性地增強自穩能力。此后，展開開挖支護施工，促使二者的相應措施共同作用（見圖5），以保證圍巖穩定以及開挖的相對安全。根據監測資料，目前治理后的雷公灘水庫交通隧洞上壩端出口高邊坡趨于穩定狀態，地表沉降觀測和洞內測量結果均在安全范圍內，說這明加固處理措施恰當。該滑坡體治理技術可供類似工程借鑒。

參考文獻

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