微型钢管桩在大思高速公路工程滑坡治理中的运用

吴 旭

(贵州路桥集团有限公司)

微型钢管桩在大思高速公路工程滑坡治理中的运用

吴 旭

(贵州路桥集团有限公司)

虽然微型钢管桩在我国的建筑基础加固工程中已经广泛使用，但在地质灾害治理尤其是滑坡治理工程中的应用才刚刚起步。我国在经过几次重大地震灾害之后都普遍在滑坡治理工程中大量使用了微型钢管桩技术。主要通过微型钢管桩技术在大思高速公路盐井湾隧道出口端西侧山坡综合治理工程中的应用为例，主要说明了微型钢管桩在工程滑坡治理中的运用。

微型钢管桩;工程滑坡;治理;运用

1 工程概况

该段滑坡位于大思高速公路第16合同段内，桩号范围YJWK137+880～YJWK137+960。滑坡点位于盐井湾隧道出口端西侧山坡内，该山坡为石门坎村民居和耕地，山坡地层主要由崩塌和残坡积粘性土与碎块石组成。按照减少扰动的原则，在建高速公路在此范围以低填浅挖路基通过，路堑设计深度4～8 m、为一级边坡、设计坡率1∶1。2011年4月底开挖路堑后，受端午汛大量雨水影响，坡口上方局部发生开裂和坍塌。勘探表明本段山坡坡体较缓(为稻田与耕地)、地层结构较简单(为崩坡积碎石土)，所发生的局部路堑边坡滑塌现象系因开挖产生临空面，分布于坡脚处的青灰色粘土层遇水软化工程性能变差所引发，属牵引式滑塌。据滑坡范围测量成果，该滑体平面形态总体上呈扇形，滑动方向15°，滑体长 62 m、前缘宽65 m，滑体厚 5.2 ～8.0 m 滑坡规模约12 000 m3，属中型工程牵引式滑坡。滑坡成因主要是受雨水及工程开挖影响，形成牵引式工程滑坡，同时，其继续发展不仅会使位于滑体内及其附近的民居失稳，会使路堑边坡难以成型，因此该滑坡需进行治理。

2011年9月多次组织各级技术人员对2011年6月提出的该滑坡勘察报告进行审查，为慎重起见，开展了对该滑坡所处的整个山坡进行进一步的钻探、地质调绘勘察。2011年10月连续降雨，根据9月8号和10月底的2期监控报告对比情况，孔附近坡体在监测期内由变形不明显状态发展为缓慢变形状态，且有继续变形增加的趋势，已滑区域开裂线有向后扩展趋势。监控结果为:“从本期地表巡视和深部位移监测结果可以看出，坡体整体处于较稳定状态，地表局部有缓慢变形°”虽然已实施反压等一部分应急措施，但局部滑体滑移范围仍有逐渐扩大，乃至引起更大范围滑动的可能，因此急需加速实施治理措施。

2 微型钢管桩在工程滑坡治理中的运用

2.1 微型钢管桩的设计

(1)设计参数的确定

根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)要求，对高速公路上的滑坡采取整治工程措施时抗滑安全系数的取值范围为1.20～1.30，本次滑坡整治工程设计选用1.25。由于该地区的地震烈度为Ⅵ度区，本区滑坡整治工程设计，不考虑地震作用的影响。采取工程治理措施后，该坡体在工程状态下，其抗滑安全系数分别不低于1.25。

(2)力学计算

根据《滑坡治理工程设计与施工技术规范》(DZT0219-2004)要求，不考虑注浆加固后复合土体的作用，按最不利原则考虑滑坡推力由钢管全部承担，计算微型桩钢管设计截面面积，计算公式如下

式中:Rs为抗剪断设计安全系数;［τ］为钢管抗剪强度125 MPa;A为钢管截面积，(m2/m);Fx2为设计工况滑坡推力的水平分力，(kN/m)°

按地勘单位提供的岩土体实验参数，取住滑面在降雨饱和状态下计算的滑坡推力为E=460 kN/m;采用治理工程后，其安全度满足《公路路基设计规范》的要求。

(3)微型钢管桩的布置

微型桩孔内注入P.O42.5R普通硅酸盐水泥净浆，水灰比1∶1，注浆压力0.3 ～1.0 MPa。桩顶设置 20 ×25 cm 钢筋混凝土格子梁，混凝土强度等级为C30，为保护环境其上铺设30 cm耕植土，满足绿化需要。图1为微型钢管桩典型横断面的布置图。

图1 微型钢管桩典型横断面

2.2 微型钢管桩的施工

2.2.1 施工方案

(1)为避免滑体继续发展和施工安全，在现滑坡前缘设置应急反压码(完成后需清除)，并对滑坡体地表裂缝进行回填处理。

(2)在滑坡体周界5 m之外设地表截排水。

图2 为注浆微型钢管桩平面布置图

(3)在滑坡前缘设置护脚矮墙。

(4)在滑坡体右侧左前中部设置微型钢管桩。

(5)坡面上设置深孔监测，用于监测滑坡整治后滑动情况。

2.2.2 微型钢管桩的施工工序

微型钢管桩施工工艺流程为:场地平整——测量放样——成孔——钢管及管内钢筋制作安装——注浆——格子梁浇筑——回填耕植土。

(1)场地平整。因为坡面表面起伏较大为微型钢管桩的施工带来不便，尤其是对桩顶高程控制不利。所以应在测量控制的基础上，对施工场地进行平整。主要是使得带状宽度方向内、外侧高差≤5.0 cm，长度方向消除陡坎和急变坡，做到表面平整，坡度顺畅。

(2)放样。主要根据设计图提供的坐标，用全站仪测放微型钢管桩轴线点。轴线点订的钢钉用水泥砂浆进行固定。中间的桩位用花杆和钢尺测放，用φ20钢筋打孔填石灰灌实标记。桩孔纵向间距为2.0 m，横向间距为1.5 m，孔径150 mm，按梅花型布置，桩位偏差控制在±20 mm。

(3)成孔。钻孔时钻机要做到钻架平稳，钻盘水平，钻杆垂直，钻孔过程中禁止加水，主要是为了防止水流进入滑动面。钻孔完成后要清孔，首先进行孔深测量，使孔底沉淀物≤100 mm，如果没有达到目标值就需要继续清孔达到设计要求。清孔后，及时吊放钢管。钻孔达到设计深度、验收合格后方能进入下道工序。成孔质量要求:孔径偏差-20≤d≤20 mm，孔深0≤h≤-100 mm，垂直度偏差＜1%，沉渣厚度≤100 mm。

(4)钢管及管内钢筋制作安装。采用φ108×6(mm)无缝钢花管，地面以下0.5 m不开孔，0.5 m以下沿轴向每隔30 cm旋转45°钻直径为4mm的孔，同一截面只有一个孔，孔底封闭并穿孔，顶部加U型钢筋固定;管内放置3根直径25 mm的钢筋，用箍筋绑定。钢管的制作允许偏差要求:打孔间距±10 mm，支撑定位筋±20 mm，钢管长度±50 mm。钢管的吊装安放应用钻机卷扬施工，为保证钢管标高准确，安装时使用钢尺进行测量控制，并配专人管理。钢管、钢筋的级别、钢号、直径应满足设计要求。进场钢材须是大思高速公路入围厂家的材料并有出厂合格证，按规范要求要取样作钢材复检试验，不合格的钢材禁止使用。

(5)注浆成桩。

(6)格子梁浇筑。

(7)回填耕植土。

2.3施工注意事项

(1)工程施工前应首先准确地测量放线，在确认无误后方可进行施工。

(2)边坡开挖应自上而下开挖、土石方应远离边坡体，不能堆积在下一级边坡天然坡面上，以免坡体因加载而产生失稳破坏。

(3)钻孔过程中要加强检查，发现偏斜应及时纠正。

(4)时刻注意钻机操作有无异常情况，如摇晃、跳动或钻进困难，可能是遇到硬层或一边软一边硬土层碰撞摇动所致，此时要放缓进度，待穿过硬层或不均匀土层后才能正常钻进°

(5)钻孔完成后，应立即进行下道工序施工。

3 结语

随着滑坡治理技术的进步，微型钢管桩在工程滑坡治理中将得到更广泛的运用。希望本文对今后利用微型钢管桩技术治理滑坡的工程有借鉴作用。

［1］丁光文，王新.微型桩复合结构在滑坡整治中的应用［J］.岩土工程技术，2004，(1):67.

［2］吴文平，周德培，王唤龙.微型桩结构加固边坡的模型试验与计算探讨［J］.路基程，2009，(3):114.

［3］蔡武军.微型钢管抗滑桩在长沙博世边坡中的应用［J］.四川建材，2008，(4):131.

U418.9

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1008-3383(2013)05-0014-02

2012-11-12

吴旭(1978-)，男，贵州安顺人，主要从事公路工程施工管理研究。