山區(qū)高速公路順層滑坡樁板墻施工關(guān)鍵技術(shù)研究

盧清強(qiáng)

摘? 要：山區(qū)高速公路順層滑坡的穩(wěn)定及防護(hù)控制是棘手施工難題。對(duì)于不同地層條件下的滑坡，需合理地選擇不同的防護(hù)和控制措施。本文以渝黔高速為研究對(duì)象，以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為主要研究方式，對(duì)這一典型山區(qū)高速公路順層滑坡段的樁板墻施工技術(shù)進(jìn)行研究，并提出成套的施工工藝，研究結(jié)果可供類(lèi)似滑坡防護(hù)施工提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：山區(qū)高速公路? 順層滑坡? 樁板墻? 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U417.1 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2021）02（c）-0019-05

Study on Key Construction Technology of Pile Sheet Wall for Bedding Landslide of Expressway in Mountainous Area

LU Qingqiang

（No.1 Engineering Development Co.， Ltd.， of China Railway 14th Bureau Group， Rizhao， Shandong Province， 276826 China）

Abstract： The stability and protection control of bedding landslide of expressway in mountainous area is a difficult construction problem. For different geological conditions of landslide， different protective measures should be selected adaptively. Taking Chongqing-Guizhou Expressway as the research object and field test as the main research method， this paper studies the pile sheet wall construction technology of this typical mountain expressway bedding landslide section， and puts forward a complete set of construction technology， which can provide reference and reference for similar landslide protection construction.

Key Words： Mountainous expressway; Bedding landslide; Sheet pile wall; Key technology

山區(qū)高速公路順層滑坡的穩(wěn)定及防護(hù)控制是棘手施工難題，不少學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)探討和研究。王飛、邱磊[1]將某軟巖邊坡作為研究對(duì)象，并根據(jù)實(shí)際工程的地質(zhì)勘探和設(shè)計(jì)資料，采取“坡腳擋土墻+中部抗滑樁+坡表錨索框架梁”作為順層滑坡防治技術(shù)。黃豐發(fā)[2]基于依托工程對(duì)滑坡的滑坡特性、和誘導(dǎo)其發(fā)生的原因等進(jìn)行深入的剖析，并基于研究結(jié)果提出相應(yīng)的滑坡防護(hù)和控治技術(shù)并使用于實(shí)際工程。王訓(xùn)鋒、花艷麗[3]以某高速公路順層滑坡為研究對(duì)象，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘探及工程類(lèi)比，提出滑坡原因分析、滑坡防治措施等。方仁印等[4]在山區(qū)高速公路順層滑坡體中引入預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行滑坡的探究。周訓(xùn)華[5]和李東[6]對(duì)山區(qū)高速公路滑坡類(lèi)型、滑坡原因及滑坡防治措施進(jìn)行了研究。咸玉建等[7]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和災(zāi)害調(diào)查，對(duì)滑坡的總體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析并提出利用樁板墻進(jìn)行處理的綜合措施。謝濤[8]和吳江[9]等以陡坡地基樁板墻支護(hù)路堤為研究對(duì)象對(duì)路基的變形演化規(guī)律進(jìn)行了探究。

綜上所述，山區(qū)高速公路的順層滑坡防護(hù)和控治技術(shù)是系統(tǒng)性且極其復(fù)雜的難題，其作為施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，需要引起足夠的重視。本文依托渝黔高速公路的順層滑坡問(wèn)題為研究對(duì)象，采取樁板墻施工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行防治，可供類(lèi)似研究借鑒。

1? 工程概況

渝黔高速K25+044～K25+636為順層滑坡體段落，設(shè)計(jì)采用樁板墻防護(hù)。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆孔揭露，此工點(diǎn)地層主要泥巖、粉砂巖、長(zhǎng)石砂巖，巖層產(chǎn)狀250°∠46°。依托工程的邊坡形式是一種順向邊坡，地層的傾向和邊坡的傾向以比較小的角度交匯。層面為臨空狀態(tài)，研究對(duì)象的整體穩(wěn)定主要由層面決定，邊坡工程可能發(fā)生沿層面的滑移。

2? 樁板墻的施工關(guān)鍵技術(shù)及其工藝流程

抗滑樁采用人工挖孔，需采用淺眼松動(dòng)爆破技術(shù)，需對(duì)爆破進(jìn)行專門(mén)設(shè)計(jì)并根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。進(jìn)行抗滑樁的現(xiàn)場(chǎng)施作時(shí)，開(kāi)挖必須采用跳樁法進(jìn)行，按照由段落兩端向中間集中的方式進(jìn)行依次施工。

施工工藝流程如下：施工現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)放線的方式進(jìn)行定樁位和高程→首先開(kāi)挖首節(jié)樁孔的土石方→在支護(hù)壁模板的相應(yīng)位置安放附加鋼筋結(jié)構(gòu)→澆筑首節(jié)護(hù)壁的砼直至混凝土高出地表面約30cm→檢查核對(duì)樁中央的軸線情況→現(xiàn)場(chǎng)安設(shè)垂直運(yùn)輸架設(shè)備 →卷?yè)P(yáng)機(jī)的安設(shè)→吊桶、照明設(shè)備、活動(dòng)蓋板、水泵、通風(fēng)機(jī)等設(shè)備安設(shè)→開(kāi)挖并吊運(yùn)次節(jié)樁孔位置處的土石方→率先拆除首節(jié)的支護(hù)和次節(jié)的護(hù)壁模板→澆筑第二節(jié)護(hù)壁上的混凝土結(jié)構(gòu) →檢查并核對(duì)樁中央軸線的位置→依次向下逐層進(jìn)行施工作業(yè)→進(jìn)行擴(kuò)底部位的土方結(jié)構(gòu)開(kāi)挖 →驗(yàn)收和檢查→鋼筋的捆扎→放置混凝土結(jié)構(gòu)串筒→澆筑樁身的混凝土結(jié)構(gòu)→安裝擋土板結(jié)構(gòu)。

3? 樁板墻施工關(guān)鍵工藝方法

3.1 施工準(zhǔn)備

首先對(duì)樁位進(jìn)行測(cè)定、其次對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整處理并安設(shè)井架設(shè)備，修建用于出碴等施工所需的線路。開(kāi)挖前做好防排水工作并安設(shè)防雨設(shè)備。開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鎖口和護(hù)壁等的設(shè)置。

3.2 孔口部分處理

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地質(zhì)特性將井口的深度開(kāi)挖至1.0m時(shí)，采取和護(hù)壁結(jié)構(gòu)為同一強(qiáng)度等級(jí)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑并形成相應(yīng)的鎖口以防止注入雨水及預(yù)防在進(jìn)行下部的井壁在施工過(guò)程導(dǎo)致井口位置發(fā)生坍塌等災(zāi)害現(xiàn)象。鎖口頂面平整，高出原地面30cm。

3.3 開(kāi)挖方法

對(duì)于粉質(zhì)粘土，由于其土質(zhì)較軟，采用人工直接挖孔，混凝土護(hù)壁跟進(jìn)施工。基于粉砂巖、強(qiáng)分化泥巖、泥巖、長(zhǎng)石砂巖的成分主要以粘土礦物質(zhì)為主、石英長(zhǎng)石含量次之，結(jié)構(gòu)不均，局部富集砂質(zhì)，鈣泥質(zhì)的膠結(jié)特性，強(qiáng)風(fēng)化巖體的結(jié)構(gòu)完整性差，強(qiáng)風(fēng)化的厚度為0.5～3.4m之間。粉砂巖主要呈現(xiàn)出層狀構(gòu)造以及粉粒結(jié)構(gòu)，其主要的礦物組成是石英長(zhǎng)石，粘土礦物含量其次，鈣質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)風(fēng)化巖體完整性差，強(qiáng)風(fēng)化的厚度為0.5～3.8m之間;長(zhǎng)石砂巖主要表現(xiàn)為層狀構(gòu)造特性和粉粒結(jié)構(gòu)，其主要的礦物組成為石英長(zhǎng)石，其次是粘土礦物含量，鈣質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)風(fēng)化巖體完整性差，強(qiáng)風(fēng)化的厚度為0.5～3.4m之間。因此在開(kāi)挖時(shí)采用鋼釬、風(fēng)鎬開(kāi)挖。

對(duì)于中分化泥巖、粉砂巖、長(zhǎng)石砂巖，中風(fēng)化巖體較完整、未揭穿，不利于人工開(kāi)挖，采用淺眼松動(dòng)爆破法進(jìn)行開(kāi)挖。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工爆破時(shí)需要嚴(yán)格控制炸藥的使用含量，并實(shí)時(shí)在炮眼的鄰近增強(qiáng)支護(hù)和護(hù)壁等相關(guān)輔助措施以避免孔壁出現(xiàn)塌陷的災(zāi)害現(xiàn)象。同時(shí)混凝土護(hù)壁施工要及時(shí)跟進(jìn)。

3.4 爆破設(shè)計(jì)

在現(xiàn)場(chǎng)的挖孔過(guò)程中如果碰到巖石地層時(shí)，其施工方法應(yīng)采用挖孔爆破形式進(jìn)行。現(xiàn)場(chǎng)爆破作業(yè)前需要專門(mén)的進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)并采取淺眼松動(dòng)爆破的施工方法開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)爆破。

（1）爆破設(shè)計(jì)參數(shù)。爆破設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。其中掏槽孔孔深1.5m、輔助孔及周邊孔孔深1.2m、循環(huán)進(jìn)尺控制在1m，每一循環(huán)總計(jì)炮孔數(shù)27個(gè)。共布置5個(gè)掏槽眼、掏槽眼間距25cm，對(duì)中間之外的其他4個(gè)孔進(jìn)行裝藥。輔助孔布置6個(gè)、間距70～80cm，周邊眼布置16個(gè)、間距55～60cm。炸藥單耗按1.7kg/m3試爆，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)整。現(xiàn)場(chǎng)施工的炮孔的示意如圖1。

（2）裝藥結(jié)構(gòu)與堵塞方式。根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)炮孔的具體開(kāi)孔部位，采用持續(xù)裝藥的裝藥形式嚴(yán)格按照各自的裝藥含量大小及雷管段分別進(jìn)行放藥。將用于引爆的藥包放于孔的底端的位置，采用藥包的聚能穴向外反向放藥的形式，所有炮孔均采用細(xì)沙或者黃泥材料進(jìn)行嚴(yán)格堵塞，堵塞的長(zhǎng)度孔口不應(yīng)小于0.3m。

（3）起爆網(wǎng)路。孔內(nèi)的雷管選用毫秒導(dǎo)爆管，孔外采用“大把抓”的方式進(jìn)行分組且每組不大于20發(fā)，最后將各組合并成為一束捆扎起爆雷管。要求每個(gè)“扎頭”的傳爆雷管必須位于中央位置，每根導(dǎo)爆管需排列均勻并捆扎嚴(yán)實(shí)，外接擊發(fā)針和母線，起爆方式為起爆器充電。

（4）防飛石危害措施。為防止爆破飛石對(duì)周?chē)脑O(shè)備、建構(gòu)筑物及相關(guān)設(shè)施產(chǎn)生破壞影響，根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況采取以下方法進(jìn)行防護(hù)。在井口用方木（≥150×150mm）架空二層（按“#”字形排列），再放置鋼筋網(wǎng)（￠≥18mm，網(wǎng)格≤200mm×200mm），接著放置一層鐵皮和水平錯(cuò)縫堆碼二層的砂包（見(jiàn)圖2（a））。井口四角用砂包墊平墊高（0.3m），直接用大于10mm厚鋼板蓋封樁口，見(jiàn)圖2（b）。

3.5 孔樁爆破盲炮處理

（1）當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)的起爆網(wǎng)路經(jīng)過(guò)核對(duì)確定后，即可重新開(kāi)展新的起爆。（2）如果在清碴過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在盲炮現(xiàn)象時(shí)，可用油漆先做好相應(yīng)的標(biāo)記，再打平行孔并進(jìn)行裝藥爆破，所有的盲炮與平行孔之間的距離需大于0.3m。此外，可以通過(guò)在盲炮的孔口內(nèi)部取出一些填塞物的方式來(lái)對(duì)平行炮孔的方向進(jìn)行判定。（3）可采用竹、木或其它不易發(fā)生火花的相關(guān)類(lèi)似原料制成的輔助設(shè)備將炮孔內(nèi)的填塞物緩慢的取出并利用藥包對(duì)其開(kāi)展誘爆。（4）可采用遠(yuǎn)間距進(jìn)行控制的風(fēng)水噴管在安全地點(diǎn)以外將盲炮的填塞物和火藥取出孔洞并采用相應(yīng)的輔助手段對(duì)雷管進(jìn)行進(jìn)一步的回收控制。（5）對(duì)于盲炮的處置應(yīng)當(dāng)在當(dāng)班按規(guī)定處理，如果因故未能當(dāng)班處置或未及時(shí)有效處置完畢，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)將施工炮孔的具體方位、盲炮的具體數(shù)量、起爆藥包的相應(yīng)位置和現(xiàn)場(chǎng)裝藥數(shù)目等盲炮所有實(shí)際情況，相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)處置方法及處置意見(jiàn)在現(xiàn)場(chǎng)需與下一班人員講述清楚以繼續(xù)進(jìn)行進(jìn)一步處理。（6）對(duì)距孔底標(biāo)高50cm以上范圍內(nèi)停止爆破，采用人工進(jìn)行開(kāi)挖以防止爆破對(duì)孔底造成擾動(dòng)進(jìn)而影響到基底承載力。（7）終孔巖樣并用膠袋密封裝好進(jìn)行留存。（8）人工挖孔樁在實(shí)施爆破后，不應(yīng)急于到工作面檢查，要先進(jìn)行通風(fēng)，過(guò)10～15min后，待爆破氣體散開(kāi)排完才可以下至工作面檢查，通過(guò)檢測(cè)儀器檢測(cè)，符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，施工人員才能進(jìn)孔施工。

3.6 護(hù)壁施工

挖孔樁的護(hù)壁結(jié)構(gòu)采用厚30cm C20混凝土，采用C20作為分布筋與豎向筋對(duì)挖孔樁周?chē)耐馏w進(jìn)行保護(hù)。（1）模板施工。在架立施工的模板前需要對(duì)巖壁上的所有松動(dòng)石頭和相應(yīng)浮塵進(jìn)行認(rèn)真的清除以確保護(hù)壁的混凝土結(jié)構(gòu)和地層能夠保持有效的緊貼狀態(tài)，施工現(xiàn)場(chǎng)的護(hù)壁模板均采用2塊活動(dòng)鋼模板進(jìn)行有效聯(lián)合拼裝制成。施工現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)中央線對(duì)護(hù)壁的支模進(jìn)行確定，將控制樁軸線及高程引至首節(jié)的混凝土護(hù)壁結(jié)構(gòu)上，利用十字線對(duì)每節(jié)進(jìn)行對(duì)中，利用吊垂球?qū)χ行狞c(diǎn)的位置進(jìn)行控制，4個(gè)邊的凈距采用尺桿進(jìn)行找尋，最后基于參考點(diǎn)的位置對(duì)孔深進(jìn)行丈量。為便于現(xiàn)場(chǎng)的拆模及澆筑，上、下口之間的角度應(yīng)該做成一定的傾角形式，上口的孔徑應(yīng)與實(shí)際設(shè)計(jì)的相同，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)的地層情況較差，需要采用鋼筋等結(jié)構(gòu)對(duì)每節(jié)護(hù)壁間通過(guò)連接用于增強(qiáng)和保證上下節(jié)護(hù)壁之間的完整性能。（2）護(hù)壁砼灌注。在護(hù)壁混凝土的整個(gè)灌注過(guò)程中均采取相關(guān)提升設(shè)備對(duì)砼材料整體運(yùn)送，其搗固利用小型的插入式振搗器。在灌注混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，兩節(jié)護(hù)壁之間應(yīng)能保證產(chǎn)生相互交叉的搭接狀結(jié)構(gòu)。在護(hù)壁整體灌注后，樁井的凈截面參數(shù)需大于樁身的設(shè)計(jì)截面參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)每施工完三節(jié)護(hù)壁結(jié)構(gòu)后需要核查一次樁中央位置并對(duì)樁的垂直度和直徑參數(shù)核對(duì)，如若出現(xiàn)結(jié)構(gòu)存在錯(cuò)誤時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)采用相關(guān)有效方法進(jìn)行更正。為確保護(hù)壁結(jié)構(gòu)能盡早的達(dá)到固壁的效果，在混凝土攪拌的過(guò)程中需摻入一定量的早強(qiáng)劑以增大混凝土整體的初期強(qiáng)度。當(dāng)樁身要求拆去護(hù)壁結(jié)構(gòu)時(shí)，護(hù)壁和樁身之間需通過(guò)必要的方法來(lái)確保拆除護(hù)壁結(jié)構(gòu)后樁身仍然具備平滑和美觀的特性。

4? 結(jié)語(yǔ)

本文以渝黔高速為研究對(duì)象，以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為主要研究方式，對(duì)重慶典型山區(qū)高速公路順層滑坡段的樁板墻施工技術(shù)進(jìn)行研究，并提出成套施工工藝，包括不同地質(zhì)條件下的適應(yīng)性開(kāi)挖方法、爆破設(shè)計(jì)和護(hù)壁施工等，對(duì)順層滑坡防護(hù)起到了良好的施工效果，能夠?yàn)橄嗨苹路雷o(hù)施工提供參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 李梅，劉校.樁板墻加固邊坡作用效果及結(jié)構(gòu)受力影響試驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2020（10）：190-196.

[2] 李丹峰.旋噴樁加固樁板墻樁前軟弱地基模型試驗(yàn)[J].鐵道勘察，2020，46（5）：46-50.

[3] 張海波.樁板墻在滑坡治理中的應(yīng)用及其數(shù)值模擬分析[J].交通科技，2020（1）：54-57.

[4] 王飛，邱磊.山區(qū)高速公路軟質(zhì)巖路塹順層滑坡機(jī)制及整治方案研究[J].路基工程，2020（1）：184-188.

[5] 黃豐發(fā).廣東某高速公路巖質(zhì)邊坡滑坡原因分析及治理措施研究[J].路基工程，2018（S1）：192-195.

[6] 王訓(xùn)鋒，花艷麗.某山區(qū)高速公路滑坡分析及處治措施[J].公路與汽運(yùn)，2016（2）：143-145.

[7] 方仁印，余紅安，劉日圣.某山區(qū)高速公路滑坡成因分析及治理措施[J].中外公路，2012，32（5）：54-57.

[8] 周訓(xùn)華.貴州山區(qū)高速公路滑坡類(lèi)型及特征分析[J].路基工程，2011（5）：178-180，183.

[9] 李東.貴州山區(qū)高速公路滑坡的常見(jiàn)類(lèi)型及處治[J].中外公路，2010，30（4）：68-69.

[10] 咸玉建，郭炳躍，梁聰，等.宿遷市韓山堆填土滑坡穩(wěn)定性分析與治理設(shè)計(jì)[J].江西理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，41（1）：1-7.

[11] 謝濤，羅強(qiáng)，張良，等.樁板墻支護(hù)下的高速鐵路陡坡地基路堤變形演化特性[J].鐵道學(xué)報(bào)，2020，42（10）：127-135.

[12] 吳江，張良，周成，等.高速鐵路無(wú)砟軌道陡坡路基樁板墻側(cè)向位移的影響分析[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2018，15（3）：567-573.