马 波
(湖北地矿建设工程承包集团有限公司, 湖北武汉 430072)
浅析滑坡地质灾害治理工程施工及其质量控制
马 波
(湖北地矿建设工程承包集团有限公司, 湖北武汉 430072)
结合三峡库区内某滑坡地质灾害治理工程,总结了滑坡治理工程施工的要点,对施工中的部分工序进行了详细的分析,提出了相应的施工质量控制的技术措施,确保施工质量。
地质灾害;治理工程;滑坡;施工工艺;质量控制
某滑坡平面形态呈扇形,长260~330m,后缘宽200m,中部宽300~400m,前缘宽450m,面积约92万m2,体积约200万m3,属大型非涉水滑坡。该滑坡主要危害对象为学校、移民统建房、城区主干道和桥梁。根据《三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求》判定该滑坡治理工程等级属于Ⅰ级。本文以滑坡为例,对三峡库区内地质灾害治理过程中的部分工序进行了详细的分析。
排水系统主要是滑坡区域截排水,排水沟设计为浆砌块石,沟底M10浆砌块石砌筑。其施工主要包括基础开挖处理、沟底垫层和浆砌石砌筑,施工要点如下。
(1)基础开挖。基础及边坡开挖应符合设计尺寸,应满足设计对开口线、边坡、纵坡、高程和座标的要求;基础开挖应采用先挖边坡后挖底板的“自上而下”的施工程序,边坡开挖中,应采用“先上后下”的施工程序;开挖后的基础须经业主、监理验槽合格后,方可进行下道工序施工。
(2)基础处理。开挖出的基础、边坡必须进行碾压、整坡处理,并须取样试验,要求承载力必须达到要求。对原岸坡凹陷较低的基础地段,回填片石,以石屑、碎石填隙并洒水压实成型;在基础验收合格后,按设计、施工要求进行砌体施工,施工要求详见砌体施工技术要求。
本滑坡治理工程的支挡方式采用抗滑桩,抗滑桩分两段、三阶段施工,分别为2700mm×4500mm型桩和2800mm×4800mm型桩。均采用3序施工,即开挖抗滑桩时,桩间跳隔2个桩位,待一序完后,再进行二序施工,以此类推。局部桩的开挖可与砼浇注同时进行,但要采取措施确保施工安全。
本工程抗滑桩拟采用人工开挖,为加快施工进度,对于岩石强风化层,采用气动凿岩机与人工凿打修边相结合方式开挖,对于强度较大的基岩,采用小药量爆破方式进行开挖。由于较靠近居民楼、厂房、堡坎,因此在施工中应加强桩的土层护壁开挖支护,桩井中设置横向支撑、缩短每循环开挖深度。桩基岩层尽量采用人工凿石。其它抗滑桩强度较大的基岩采用小药量、多炮眼的松动爆破方式,当孔挖至设计深度最后0.5m时采用人工凿石到设计深度。严禁桩底因爆破产生裂隙。
在挖孔桩孔口做钢筋砼护圈,护圈厚400mm,开口比桩挖方区宽300mm,高于周边土300mm,深度1m,便于挡地面来水和定位。并在井圈外设置排水沟,井口设置活动遮雨蓬,以保证桩开挖顺利进行。本工程首先开工坡面清理工程和临时排水工程。施工区范围以外的临时排水沟施工由上至下逐步进行,形成完整的临时排水沟工程;临时排水沟形成后,向内施工排水沟,排水沟施工也遵循从上而下的施工原则进行。尽快在施工区中形成一个完善的排水系统,确保施工区内排水通畅。排水系统成形后,即可进行清方后的基面修整施工。基面休整后进行土石方回填施工,运用土石方机械将土运至填方区进行填埋,并边填埋边进行压实处理。
回填护坡时应注意以下要点。
(1)清理回填表面杂物,由专业测量人员进行定位放线做好控制桩,取碎石土回填碾压。
(2)填方中采用2种透水性不同的填料分层填筑时,上层宜填筑透水性较小的填料,下层宜填筑透水性较大的填料,填方基土表面应作成适当的排水坡度,边坡不应用透水性较小的填料封闭。如因施工条件限制,上层必须填筑透水性较大的填料时,应将下层透水性较小的土层表面作成适当的排水坡度或设置盲沟。
(3)填方应按设计要求预留沉降量。设计无要求时,可根据工程性质、填方高度、填料种类、压实系数和地基情况等与建设单位共同确定,沉降量一般不超过填方高度的3%。
(4)填方施工中边坡处理应符合以下要求:永久性填方的边坡坡度应按设计要求施工;采用机械填方时,应保证边缘部位的压实质量。
碎石土填筑与碾压过程中应注意以下几点。
(1)碎石土回填料中要求碎石含量大于50%。填筑前在取料现场取样进行天然含水量、天然容重、最大干容重、最优含水量、颗粒分析、渗透系数等试验,作为校正设计参数的依据。
(2)碎石土填筑前要测定含水量,控制其含水量接近最优含水量,误差范围±3%。
(3)填方作业应分层平行摊铺。每层虚铺厚度宜为0.80m,且水平超填宽度不得小于30cm。碾压前要及时平料,力求铺料的均匀、平整,不允许填筑材料的大小颗粒集中分布。
(4)分段碾压时,相邻两段交接带碾迹应重迭,与碾压方向平行的交界带的碾迹重迭宽度不小于0.3~0.5m,与碾压方向垂直的交界带的碾压重迭宽度取1.0~1.5m,上、下层的分段和碾迹位置应错开,相邻两段有显著高差而形成横向接缝时,要求结合面的坡度不陡于1∶3,高差大于2m时应挖结合槽,槽深0.25m,底宽0.5m。特别要防止欠压、漏压。对于少数填筑面积窄小边角、斜坡段及排水建筑物结合面部位等机械难以碾实的部位,采取人工及蛙式夯机辅助夯实。
(5)凡发现水平层脱开、垂直裂缝、龟裂、松土层或剪力破坏等,应予以挖除重新填土压实,发现有漏压、虚土层和架空现象应及时处理。
(6)填筑面一般宜略向外侧倾斜,以利于排除积水。下雨前,应采取措施,以防雨水下渗,雨后,应将填筑面含水量调整至合格范围才能复工。
(7)碎石土压实度不得小于0.95,具体碾压参数需要施工前做生产性碾压试验,检查压实机的性能是否能满足施工要求,选定合理的施工碾压参数,铺土厚度、含水量的适宜范围、压实方法和压实次数。
本工程砌体工程主要包括浆砌截排水沟。砌体施工要点为:
(1)石料必须选用新鲜、坚硬的岩石,石料强度标号不小于MU30,软化系数大于0.85,吸水率(按孔隙体积比例计)不应大于0.8,石块平均粒径为0.3m,即石重量为35kg左右,长边大于0.3m的石块应占75%以上,外形接近长方体,不允许使用薄片状石料;
(2)砌石前,必须进行测量放线,沿坡面每5~10m设高木桩一排,桩上标明砌石设计高度,纵横、对角线挂上线,作为砌石标准,以控制砌石断面;
(3)砌石应从基面开始自下向上砌筑,坡脚与封边应用较大的石料,砌筑塞缝用石不应超过总量的10%。砌筑应做到稳、紧、错、平,即石块放稳、相互靠紧、砌疑缝错开、砌面平整、砌石表面必须美观;
(4)浆砌块石体必须采用铺筑法砌筑,砌筑前,应将石块表面泥土清洗干净,并保持湿润状态,护坡应从基座开始,自下而上分层分块砌筑,座浆饱满,整个墙身形成整体;
(5)砌筑用砂浆强度等级应为M10,砂浆设计配合比必须准确,施工拌和要均匀,采用机械拌和时不得小于2min,人工拌和应先至少干拌3遍,再湿拌3遍至色泽均匀方可使用,不得将水泥、骨料和水同时混合拌制,砂浆拌和后必须在初凝前使用,不允许重新加水泥调制;
(6)砌石基座按设计断面开挖完成后,根据浆砌块石砌筑要求砌筑,基座砌体砂浆达到50%以上设计强度后才能进行整坡和垫层铺设,并应及时进行砌体养护;
(7)砌体的结构尺寸和位置必须符合施工详图规定,表面偏差在2m范围内不得大于30mm,砌缝宽度为:平缝15~20mm,竖缝20~30mm。
反滤垫层施工要点如下。
(1)垫层材料采用砂砾石或人工破碎的灰岩碎石。砂砾石反滤垫层采用0.5~20mm碎石、石屑或粗砂混合物,大于10mm碎石含量不少于35%,控制在40%~55%,含泥量小于5%,级配碎石粒径5~40mm,含泥量小于5%。
(2)土工布要用正规厂家生产的聚丙烯长丝针刺土工布,单位质量25kg/m2,抗拉程度不小于18 kN/m,渗透系数为1×10-2cm/s;土工布铺设前,对碎石土表面进行整平,局部高差小于100mm;土工布的铺设宽度根据现场的生产能力和施工方法确定,每次铺设宽度最好不大于3m,若因特殊原因需铺宽,两端必须预留好接头位置。
(3)土工布铺设采用“全缝”或“丁缝”拼幅。
(4)土工布应拉紧、铺平、不起皱、铺后及时压载覆盖,防止损坏和老化。
(5)垫层铺设应与表面砼预制块配合进行,随铺随砌。垫层铺设时,随时检查砂砾料级配及铺设均匀性。
(6)垫层铺设后,及时对坡面用蛙式打夯机或人工夯实。
(7)地面夯实后,对坡面进行平整。
本工程的砼工程主要包括水泥预制块、现浇抗滑桩身及护壁、护坡封顶等内容,工程量约7000 m3。浇筑砼部位的模板、基槽等全部验收合格后,符合设计要求,并办理隐蔽、验收手续后方可进行砼浇筑。
(1)认真抓好质量意识教育,以“质量是企业的生命”为题,宣讲质量的重要性,将质量意识贯彻到每个施工人员的头脑中;
(2)优化施工方案,积极采用先进的施工工艺,科学安排施工进度,合理调配劳动力,对总体计划要有周全、细致的安排,对施工中易碰到的技术问题要有详细的针对性措施;
(3)由公司总工程师召集有关部门技术人员共同进行图纸会审和技术交底工作。对于推广应用的新技术、新工艺应组织有关人员认真学习,对于特殊工种人员操作前要进行技术培训,经考核持证上岗;
(4)建立由公司总工程师组成的质量检查监督机构,定期对工程质量进行检查;
(5)推行全面质量管理,建立以项目经理部为核心的QC领导小组,负责领导该工程的全面质量管理工作,各小组均应制定自己的管理目标,以便遵照执行与检查;
(6)材料采购力求货比三家,择优选用,把好原材料的入场质量关。凡进场材料除必须具有出厂合格证或材质证明外,还应有相关试验室出具的复检合格证明文件,否则一律不准使用;
(7)降低材料在运输、装卸过程中的损伤,从材料出厂至材料最终使用,其中的每一个环节都要严加控制,保证材料完好无损地送到施工人员手中;
(8)正确选择和合理调配施工机械设备,搞好维修保养工作,保持机械设备的良好技术状态。
(1)测量放线复核工作。本工程采用1954年北京坐标系和1956年黄海高程系统。每道工序施工前,技术负责人必须组织有关人员对轴线位置、标高进行全面复核,确认无误后方能进行下一道工序施工。
(2)加强原材料、成品、半成品的验收及检查,水泥必须有出厂合格证,并按规定现场取样,经复核合格后方可使用。
(3)严把关键工程质量。对于新技术、新工艺要进行技术培训,合格后方可上岗。对关键部位的施工要精心组织。
(4)加强现场联系,定期召开协调会,协调交叉施工中的相互关系。事前以工程联系单书面通知对方,施工期间必须遵循先后原则,后者不得强行施工。
为了实现质量目标就需要调动每个管理人员的积极性,搞好压力传递,管理人员做到目标明确、指挥分工、管理到人。根据公司质量保证体系标准,建立项目施工4条控制线,即:现场施工控制线、材料供应控制线、内业管理控制线、现场文明施工管理控制线。现场质检员要及时搜集班组的质量信息,按照随机抽样法、分层随机抽样法、整群随机抽样法客观地提取产品的质量数据,为决策提供可靠依据。采用质量预控法中的因果分析图、质量对策表开展质量统计分析,掌握质量动态。追踪病灶,对症下药。各分项工程在施工过程中,实行质量程序控制。根据设计及规范要求,编制各主要分项工程质量控制程序图,并按各质量控制程序图进行施工。加强工种间配合与衔接,施工管理人员应事先研究制定出各分部分项之间、各道工序之间、各工种之间配合衔接的最合理工艺流程。对库岸的变形监测,应及时将测量数据上报监理工程师,重大情况上报业主及设计方,互为反馈,以及时调整施工方案,实行全过程“信息法”动态施工。
[1]梁政林,韦兴标,徐桂平.藤州中学滑坡地质灾害治理工程施工实践[J].探矿工程,2008(3):25-27.
[2]戴 燕,张 鹏.眠牛山地质灾害治理工程设计与施工[J].山西建筑,2010(3):18-21.
[3]聂海涛,陈建良.三峡库区地质灾害防治工程与施工地质工作浅析[C].宜昌:湖北省三峡库区地质灾害防治工程论文集,2005(10):213-216.
2012-02-04)
马 波(1971-),男,湖北武汉人,工程师,研究方向为水文地质与工程地质,Email:1165992159@qq.com。