泥灰巖邊坡滑坡處理施工技術

薛乃寧XUE Nai-ning

（中鐵十四局集團第四工程有限公司，濟南 250002）

1 工程概況

泥灰巖在阿爾及利亞東西高速均有分布，在東標段尤為發育，具有分布段落長、范圍廣的特點，對路基邊坡的穩定性影響極大。泥灰巖體濕漲干縮后破碎分解成黏土，強度降低，同時雨后地下裂隙水水位上升使滑面產生浮托力，降低了有效正應力和摩擦阻力，從而導致邊坡發生滑塌。

阿爾及利亞東西高速東標段PK350+100-PK350+350段左側路塹，泥灰巖含量較高，原由日本施工單位施工，日本人撤場后，左側開挖成型的邊坡長期暴露在空氣中，經雨水反復作用，發生大面積滑塌。

滑塌現場照片如圖所示：圖1 為滑坡體頂部，距離左側民房及電線桿約10m，滑塌部分侵入運輸便道；圖2 為初步清理滑坡體后。

圖1 滑坡體頂部

圖2 清除部分滑坡體后

2 方案選擇

考慮工期要求及施工成本兩種因素，本工程初步考慮兩種處理方案：

第一種方案是清除邊坡滑塌體，放緩既有邊坡，通過放坡減小邊坡自身重力沿邊坡方向的分力，從而使邊坡達到穩定狀態。由于邊坡外側存在民房及其它建筑物，為保證建筑物安全及不新征土地，無法采取放緩邊坡這種常規做法。

第二種方案是清除邊坡滑塌體，逐級開挖臺階，在不改變原坡比的前提下，對挖除部分重力罩面處理，同時在臺階上做碎石排水層，最后回填砂巖粒料恢復至原設計坡率。與設計單位討論后，同意重力式罩面處理，在此基礎上，為加強對左側建筑物的保護，還需對開口處邊坡進行錨桿加固，見圖3。距該滑坡段較近的PK350 段挖方材料中的砂巖，經試驗確認工程性能良好，是重力式罩面理想的回填材料。

圖3 滑坡處理示意圖

3 重力式罩面施工方法

3.1 清理滑坡體

自上而下，分層挖除滑坡體，清除滑坡體后繼續下挖，按照設定方案挖出臺階，將臺階施做在未經擾動的區域。滑坡體清除與臺階開挖可根據現場情況作出調整，但必須確保重力式罩面完全覆蓋滑面，后方無任何滑體。

需注意，挖除滑坡體與備料應同步進行，開挖完成后及時填筑，減少開挖面暴露時間。

3.2 基礎施工

在清理出來的基底上澆筑10cm 厚素混凝土墊層，墊層頂標高與路基三角溝頂標高一致，保證毛細滲水可以順利排至水溝。排水材料選擇15/25mm 碎石，排水材料上下均敷設土工布，防止排水材料被淤堵，每層臺階上排水材料按照臺階坡度施做排水坡。

3.3 分層填筑

重力式罩面材料來源于PK350 挖方段，本工程挖方段石方利用已通過試驗段方式確認了填筑各項工藝參數。填筑過程為：施工測量→卸填石料→攤鋪整平→碾壓密實→檢測簽證→刷坡修整。

填筑過程中遵循路基施工“三階段、四區段、八流程”，此處不再贅述。為確保壓實質量，外側超填50cm，每級邊坡填筑完成后及時刷坡。每填筑至與上一級臺階齊平時，鋪設土工布，施做排水材料層。最上層邊坡回填在打錨桿、掛網噴射混凝土施工完成后進行。

4 打錨桿、掛網噴射混凝土施工方法

前文已說明泥灰巖對水敏感，故優先考慮干作業成孔的鉆機。項目部自有兩臺潛孔鉆機，可用來施工錨桿孔。施工工藝流程圖如圖4。

圖4 錨桿施工工藝流程圖

下面簡要說明幾項關鍵工序施工方法。

4.1 鉆機就位

根據圖紙要求，測定錨桿孔的孔位，打入標樁，注明錨孔編號。開鉆前對鉆機安裝進行復測檢查，鉆機安裝質量不僅影響鉆孔質量，同時還會影響施工進度和人身安全，必須做到“正、平、穩、固”，確保鉆機受力后不搖擺、不移位。鉆機安裝完成后，進行全面質量檢驗，檢查鉆機方位、傾角、水平度和開孔鉆頭落點差，檢查合格后方可進行試車。

4.2 鉆進施工

錨桿孔直徑為10cm，水平夾角15～30°，調整鉆機鉆桿角度至設計值范圍內，開孔鉆進。錨桿設計長度為6m，錨桿孔深度為6.5m。

鉆機鉆進時主要控制參數有施于孔底的軸壓力、鉆具的回轉速度、扭矩和排渣風量等，合理地選擇這些參數，不僅能獲得最優的鉆孔效率還能延長鉆具的使用壽命。合理的鉆機參數與鉆頭直徑、孔向、巖石堅固性、壓氣壓力、沖擊頻率以及鉆頭結構形式等因素有關，迄今尚無成熟的理論依據，鉆機的工作參數目前只能根據生產經驗選擇并在施工過程中調整。本工程使用潛孔鉆施工過程中摸索出以下幾點經驗：

鉆壓：鉆進過程中，鉆壓保持平穩，不得隨意增減壓力，破碎巖石中需降低鉆壓，完整基巖中采用高壓力。

轉數：正常鉆進中，保持中等轉數，松散土層及破碎巖石中采用低轉數，完整基巖中鉆進適當提高轉數。

風量：正常鉆進時，在機械能力允許的前提下，盡可能加大風量，但風壓不可太大。遇松散、易坍塌孔段時可適當減小風量及風壓。

排渣：鉆進過程中，始終保持孔內排渣順暢，及時排出孔內巖渣。為防止鉆進中排渣通道堵塞及卡鉆，適當控制進尺速度。如遇排渣不暢時，停止給進，采用來回活動的辦法疏通排渣通道，確保鉆進的順利進行。

4.3 錨桿的制作與安放

錨桿桿體采取現場制作，由專門的班組完成，嚴格按照圖紙及CCTP 進行施工。桿體由1 根Φ25 鋼筋組成。組裝前鋼筋必須平直并經除油、除銹。沿錨桿軸線方向每隔3m 設置一個對中支架。

安放桿體時，防止桿體扭壓、彎曲，桿體放入角度與鉆孔保持一致，錨桿安放時平順緩緩推送，推送時嚴禁上下左右抖動、來回扭轉或串動，防止中途卡阻，造成安裝失敗。錨桿安放應一次完成，若中途遇阻或無法下入，應拉出掃孔后再下，不可強行下入。

錨桿插入孔內深度不小于錨桿長度的95%，桿體安放后不得隨意敲擊，不得懸掛重物。（圖5）

圖5 錨桿安裝示意圖

4.4 注漿

注漿材料為水泥漿，強度不低于30MPa，采用孔底注漿法，宜用低壓注漿，注漿壓力采用0.5MPa，提前安裝止漿塞和排氣管。

水泥漿使用攪漿機攪拌，攪漿機攪拌量不小于0.3m3/次，攪拌時間不小于10min，輸送管路宜使用耐壓不小于5MPa 的高壓膠管，管口連接選用快速接頭以保證注漿速度。

注漿漿液應攪拌均勻，隨攪隨用，漿液在初凝前用完，并嚴防石塊、雜物混入漿液。注漿作業開始或中途停止較長時間，再作業時宜用水或稀水泥潤滑注漿泵及注漿管線。孔口溢出漿液時，可停止注漿。漿體硬化后不能充滿錨固體時，及時進行補漿。

4.5 掛網噴射混凝土

噴射混凝土厚度為17cm，標號為RN27，設置兩層Φ6 鋼筋網片，鋼筋網片現場綁扎，底部鋼筋網片間距為10cm×10cm，表面鋼筋網片間距為15cm×15cm，鋼筋網片布置形式如圖6 所示。為保證邊坡中毛細滲水能夠順利排出，需要安裝泄水孔，泄水孔布置間距為1.5m×1.5m，泄水孔大樣圖如圖7 所示。

圖6 鋼筋網片布置圖

圖7 泄水孔大樣圖

噴射混凝土應分段、分層由下而上順序噴射，每段長度不宜大于6 m。噴在巖面上的混凝土表面應無滑移下墜現象，一次噴射厚度可根據噴射部位經現場試驗確定，本工程經噴射試驗確定分兩層噴射，第一層噴射厚度為9cm，第二層噴射厚度為8cm。噴嘴宜與噴射面垂直，其間距宜為0.6~1.8m。噴嘴應連續、緩慢作橫向環形移動，噴層厚度應均勻。噴射完成后及時灑水養護。

4.6 回填

在噴射混凝土達到設計強度后，及時分層回填重力式罩面材料。

5 施工注意事項

就邊坡滑坡體而言，持續降雨后土體含水量大幅增加，機械清除滑塌部分時，有可能因擾動引發二次滑坡，危及人員、機械安全。因此，清除滑坡體時要根據現場具體情況選擇清理方案，如果滑坡體流動性較強，可先在坡腳堆石加載，阻擋滑坡體繼續下滑，然后隨清理隨填筑石料，層層遞進。再者，處理滑坡原則上選在連續晴天時完成，避免雨水沖刷新開挖面。

6 結束語

本工程通過組合方法對滑塌泥灰巖邊坡進行了處理，底部重力式罩面施工進度快，頂部輔以錨桿施工強度高，滿足質量要求和工期要求，希望可以為以后類似工程施工提供一定參考。