杜亚生 孙德生
(山西机械化建设集团公司,山西 太原 030009)
滑坡体治理中大截面人工挖孔抗滑桩施工
杜亚生 孙德生
(山西机械化建设集团公司,山西 太原 030009)
以某矿井滑坡体治理为例,通过勘察分析,采用大截面人工挖孔抗滑桩施工技术,并对该施工技术的具体工艺流程及其施工中应注意的事项进行了详细分析,指出人工挖孔抗滑桩施工工艺节约了投资,取得了良好的效益。
人工挖孔,抗滑桩,滑坡,施工技术
山西小回沟煤业有限公司小回沟矿井位于太原市清徐县西北15 km处的西圪台头村小回沟,上方为S316省道。矿区工业广场及西北侧场地存在两处古滑坡。由于受到大量边坡开挖、回填等影响,加上降雨偏多,古滑坡体有向下滑动的趋势,直接威胁矿区建设的施工,对建成后矿井正常运营也存在极大的安全隐患。为了保证工业广场建设能够顺利进行和S316省道平安畅通,决定对小回沟矿井工业广场及西北侧两处古滑坡变形区进行加固处理。通过施工前期对两块古滑坡勘察发现,工业广场古滑坡厚4 m~22.7 m。平均厚度17.9 m,面积21.44万m2,体积约383.78万m3,主滑动方向为160°。西北侧古滑坡厚5 m~26 m,平均厚度14.3 m,面积9.23万m2,体积约131.99万m3,主滑动方向为160°。两块古滑坡体均属于牵引式自然古滑坡。
1)工业广场古滑坡抗滑桩。在标高为1 153 m平台的上部设置一排抗滑桩,抗滑桩的布设呈弧形,弧面凸向滑坡前缘,桩距6 m,共布桩77根,采用矩形截面钢筋混凝土桩,桩截面采用2.2 m×1.6 m。布设长度为450 m。同时,在工业广场古滑坡蠕滑变形体下部标高为1 139 m平台边坡脚上设置一排抗滑桩,桩距选用5.5 m,共布桩37根,采用矩形截面钢筋混凝土桩,桩截面采用2.4 m×1.8 m。布设长度为196.4 m。
2)西北侧古滑坡抗滑桩。在滑坡体前缘弧面凸向设置一排抗滑桩,桩距8 m,共布桩28根,采用矩形截面钢筋混凝土桩,桩截面采用2.4 m×1.8 m。
3)桩间挡墙。为防止抗滑桩顶部滑坡松散土拱沿桩间挤出,在设置的抗滑桩间露出地面部分设置桩间挡墙。桩间挡墙底宽0.8 m,顶宽0.5 m,高度4 m,长度贯穿整个抗滑桩区域。同时,墙体中均埋设泄水孔,以排除滑坡体内积水,构造采用φ100PVC管,泄水孔向下游方向下倾2%,水平间距3 m,垂向间距1.0 m,分两排布设,相邻两排错开呈梅花形布置。
4)锚索格构。为增强古滑坡及古滑坡南端省道西南侧边坡失稳区的整体稳定性,采用格构锚索工程加固边坡。锚索选用5根国标7丝φ15.20的钢绞线为一束,锚索间距采用6 m×6 m,布置于格构的节点处。其中在设计的抗滑桩顶部的边坡失稳区共布置8排锚索,锚索总计712束。蠕滑变形体后缘的省道公路边南侧坡面布置6排锚索,共60束锚索。锚索间距采用3 m×6 m。孔径选用130 mm,用强度等级为M30水泥浆进行注浆。格构梁的断面选用300 mm×400 mm,纵向钢筋选用φ20和φ25的Ⅱ级螺纹钢筋,箍筋选用φ12钢筋,C25混凝土浇筑,间距为3 m×3 m。同时,每隔12 m宽度设置一道伸缩缝,缝宽2 cm~3 cm,填塞沥青麻筋或沥青木板。格构施工前,对边坡处有裂缝的地方用砂石料进行回填并夯实。
5)截排水沟。为使古滑坡上的地表雨水等不流入古滑坡内,防止降低滑坡的稳定性,在古滑坡后缘设置一道截水沟。截面尺寸为0.4 m×0.4 m,采用M7.5浆砌块石砌筑,M10水泥砂浆勾缝,长度为1 137 m。
6)扶壁式挡墙。在滑坡体前端设置扶壁式挡墙,挡墙总高度为7 m。其中上部挡墙宽度为0.5 m,高度为6.2 m。底部为踵板基础宽度为6 m,高度0.8 m。
7)封闭裂缝。为防止地表水下渗,对S316省道上及山坡上已开裂缝及时注浆封闭。
在进行抗滑桩施工前,要求先期完成古滑坡后缘截水沟,然后进行抗滑桩施工。本次设计抗滑桩截面为矩形,计划采用人工挖孔方式成孔,集中加工制作钢筋,混凝土泵车灌注混凝土成桩。抗滑桩共计142根。
1)施工准备。施工前先整平施工场地,达到三通一平。提前完成原材料进场和检验工作,满足开工条件。并且在桩孔开挖完成古滑坡后缘截水沟,同时对边坡及316省道的地表裂缝用三七灰土回填并注浆,防止地表水渗入滑坡体。
2)测量放线及滑坡体施工监测。首先按照图纸设计的桩位进行放样。定出桩位并将控制桩引至挖孔范围以外,以便在施工过程中随时校核桩位。同时对滑坡体建立平面与立面监测网,用经纬仪、水准仪每天监测两次,了解滑坡体是否有滑动迹象。及时为施工提供监测情况,发现问题及时发出报警通知。
3)桩孔开挖。a.桩孔开挖前应做好桩孔四周的临时排水通道,在井口上搭设防雨棚防止雨水灌入孔内。b.桩孔锁口护壁应高出地面50 cm,孔内开挖出来的土石要及时清理,防止土石掉入孔内砸伤孔内施工人员。c.桩孔开挖过程中,每挖一节要及时护壁并检查桩孔截面尺寸、垂直度等参数,保证抗滑桩的质量。d.桩孔开挖时应采取隔孔开挖、先浅后深的方法,成孔后及时浇筑,以避免相互影响及最大限度的防止滑坡体位移。e.桩孔开挖时要及时做好施工记录,根据实际开挖地质情况对护壁支护参数进行调整以保证施工安全。f.在挖孔时要做好滑坡体变形观测,发现滑坡体滑动时及时发出警报,采取可靠的支护措施后再进行施工,防止施工期间发生事故。g.开挖时如遇地下渗水,应配置抽水设施,用高扬程水泵将水排出孔外,保证桩孔的顺利开挖。h.开挖时遇到岩层需要爆破时,应采用松动爆破,炸药要采用孔内分段毫秒微差爆破,爆破完成后要及时排烟,以防损坏护壁和飞石造成安全事故。
4)护壁施工。护壁开挖应在上一节护壁混凝土终凝并有一定强度后再进行,并且要先挖桩芯部位,后挖四周护壁部位。为了施工安全,挖孔护壁采用C30钢筋混凝土结构,每掘进1.0 m,及时进行护壁处理。护壁混凝土的灌注,上下节必须连成整体,振捣密实,保证孔壁的稳固程度。拆模后发现护壁有蜂窝麻面、漏水现象时要及时补强防止造成事故。
5)终孔。桩孔开挖完成后应首先进行自检,主要检查桩孔的入岩深度、垂直度、深度、截面尺寸等参数,自检合格后报监理工程师进行终孔验收。
6)钢筋笼制作安装。a.钢筋笼制作时必须对端部不直的钢筋要预先调直或用无齿锯切割,端面切口应与轴线垂直,不得有挠曲现象。对已经下料的钢筋要妥善放置,防止生锈、弯曲等。b.钢筋焊接双面焊5d。焊接质量达到设计和规范要求。钢筋笼搬运和吊装时应防止变形,安装时要对准孔位不得碰撞孔壁,就位后立即固定并垫混凝土导向块,保证桩体保护层厚度。c.钢筋笼安放时桩体位移监测管随钢筋笼一同成型,并精确定位和控制垂直度,以确保监测效果。
7)桩身混凝土浇筑施工。a.桩身混凝土浇筑采用商品混凝土,首先应对场地进行规整硬化,使混凝土罐车及时到位,保证混凝土浇筑的连续性。b.混凝土浇筑前必须排干净孔内积水,水泵要装设逆流阀,防止提出水泵时水管内的水流入孔内。如孔内积水抽不干净应用干拌混凝土铺底后再进行浇筑。c.浇筑时必须设置导管,防止混凝土离析影响桩身混凝土质量。混凝土浇筑要连续紧凑、一次成型,严禁分段浇筑。d.在浇筑过程中每浇筑1.5 m进行均匀振捣一遍,保证成桩混凝土质量。浇筑完成后要做好成品的保护。
由于滑坡体治理地质情况复杂,在人工挖孔过程中,存在很大的危险。为防止人工挖孔桩过程中安全事故的发生,保证安全生产,应特别注意以下事项:
1)贯彻安全第一、预防为主的安全工作方针,加强安全教育,做好安全技术交底。提高参建人员的安全意识,使每一个参建人员都做到重视安全工作。
2)现场必须设置专职安全员,随时对现场的施工情况检查巡视,发现安全隐患立即制止并提出整改措施,整改完成后方可继续施工。
3)孔内施工人员必须佩戴安全帽,孔口人员必须正确佩戴安全带。
4)挖孔暂停期间和开挖完成的孔,必须设置防护网并放置安全警示标志,防止人员不慎坠下。
5)卷扬机安放必须牢固、平稳。卷扬机钢丝绳应经常检查,发现有磨损、断丝现象及时更换。料桶吊耳焊接必须牢固,防止掉入孔内伤人。
6)每次爆破后立即排烟,在施工人员入孔之前要检查有害气体的浓度。严禁盲目下孔施工,防止气体中毒事故发生。
7)钢筋笼吊装作业前必须检查吊车的运转情况,严禁机械设备带病作业,吊车司机和起重作业人员持证上岗,起重作业应由专人指挥,其他人员有明确分工。
8)电工、电焊工持证上岗,作业时穿绝缘鞋,戴绝缘手套。施工用电应根据现场需要设置配电装置,施工电缆要架空布设或埋入地下,并设置警示标志,并定期检查,防止事故的发生。
人工挖孔抗滑桩施工工艺具有占用施工场地小、施工操作方便等特点。我们结合工程实际,通过人工挖孔抗滑桩在实际施工中的应用,节约了投资、大大加快了施工进度,取得了较好的经济效益,滑坡体治理结束后。未出现任何不良情况,有效地抑制滑坡体变形失稳,也保证了小回沟矿井后期的施工安全,达到预期的效果。
[1] GB 50202—2002,地基与基础工程施工质量验收规范[S].
[2] GBJ 79—2002,建筑地基处理技术规范[S].
[3] GB 50007—2002,建筑地基基础设计规范[S].
[4] GB 50026—93,工程测量规范[S].
Construction of large-section artificial excavation anti-slide pile in landslide treatment
Du Yasheng Sun Desheng
(ShanxiMechanizedConstructionGroupCorporation,Taiyuan030009,China)
Taking the coal mine landslide treatment as an example, through field survey analysis, the paper applies large-section artificial excavation anti-sliding pile construction technology, analyzes its special construction technology procedures and matters needing attention in construction, and finally points out its advantages, such as saving investment and achieves good efficiency.
artificial excavation, anti-slide pile, landslide, construction technology
2014-12-17
杜亚生(1968- ),男,工程师; 孙德生(1975- ),男,工程师
1009-6825(2015)06-0072-02
TU473.1
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