1工程概況

該場地原為自然山坡,地形較陡,坡度約35。,地表植被不發(fā)育,后經(jīng)人工整平作為移民安置點(diǎn)。安置點(diǎn)依山就勢修建,其下的邊坡高度約為15米,邊坡開挖后未經(jīng)任何防護(hù)。

經(jīng)過幾年的雨水沖刷,坡體逐漸崩塌、變陡,對坡頂民房造成威脅,因此,需要進(jìn)行加固處理。

場地巖土層自上而下依次為:①殘積砂質(zhì)粘性土,飽和,可塑一硬塑,以粉質(zhì)粘土為主(層厚1.9—4.0m)、②強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,飽和,散體狀,底部多呈碎塊狀,(層厚2.0—5.2m)、③中風(fēng)化花崗巖,塊狀構(gòu)造,花崗結(jié)構(gòu),3O。一4O。順坡向節(jié)理較發(fā)育。

場地地下水主要為賦存于殘積土中的孔隙水及賦存于節(jié)理裂隙和風(fēng)化裂隙中的基巖裂隙水。主要接受大氣降水的補(bǔ)給。場地土層主要物理力學(xué)性指標(biāo)。根據(jù)計(jì)算,邊坡在天然狀態(tài)下是穩(wěn)定的,安全系數(shù)為1.20,但在飽和狀態(tài)下,邊坡的安全系數(shù)在1.0左右,說明在持續(xù)降雨的過程中可能會發(fā)生滑坡。

2邊坡加固設(shè)計(jì)方案

該邊坡天然狀態(tài)下是處于穩(wěn)定狀態(tài)的,且根據(jù)分析,滑裂面較淺,飽和狀態(tài)下,安全系數(shù)也在1.0左右。按常規(guī)的加固方式考慮,可以采用錨索+混凝土框架梁、錨索+抗滑樁等加固形式。經(jīng)計(jì)算,錨桿(索)抗拔力每延米約500kN的力,安全系數(shù)即能達(dá)到1.35(天然狀態(tài))、1.15(飽和狀態(tài)),采用錨索+抗滑樁支護(hù)顯得不經(jīng)濟(jì)。另外,對于抗滑樁,現(xiàn)場不具備抗滑樁施工的條件,施工難度較大,且造價較高,施工周期較長。

根據(jù)邊坡的工程地質(zhì)條件及穩(wěn)定性分析結(jié)果,決定對邊坡上部采用錨桿擋墻加固;中間設(shè)3米寬的平臺,開挖至強(qiáng)風(fēng)化巖面,采用注漿鋼管形成“抗滑樁”進(jìn)行加固;下部邊坡采用客土噴播植草防護(hù),加固剖面。樁身內(nèi)力根據(jù)滑面處的彎矩和剪力按地基彈性的抗力地基系數(shù)(K)概念計(jì)算?够瑯督Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按極限應(yīng)力狀態(tài)法,截面強(qiáng)度根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010—2002進(jìn)行計(jì)算。

施工安排為:邊坡按逆作法施工,逐級修坡,逐排施工錨桿一(錨桿施工完成且肋柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后)施工豎向注漿鋼管一施工鎖口梁,形成“抗滑樁”一下部邊坡采用客土噴播植草防護(hù)。

3注漿鋼管施工

3.1鋼管加工①注漿鋼管采用0891nHl×5mm的無縫鋼管,鋼管頂部2米下設(shè)置注漿花眼,花眼為05mm,梅花形布置,間距200。

②鋼管連接:鋼管連接采用焊接,接頭采用O102mmXmm的無縫鋼管套接,接頭鋼管長度不少于100ITlIn。

③密封:鋼管頂部對稱焊接1個O15mm的螺母,作二次注漿固定槍頭用,底部用厚度5i-nln的鋼板焊接密封。孔口1.0米深度范圍采用細(xì)石混凝土封孔。

④注漿孔外側(cè)用專用膠帶纏繞密封,纏繞2層。

⑤對中架:為了保證鋼管在孔中居中,同時保護(hù)密封膠帶在鋼管入孔時不被損壞,沿鋼管軸線間隔2m安裝一個對中架,對中支架采用08mm鋼筋焊制成船形托架,焊接長lOcm,高度2cm,以保證鋼管在孔中居中。

3.2鉆孑L與清孑L:

鉆孔采用干法成孔,因樁孔位置較近,在施工中分成兩排,跳孔施工,先鉆進(jìn)第一排鋼管樁,再進(jìn)行第二排鋼管樁施工,從而避免相鄰孔位互相影響。為保證鉆孔施工的精度,鉆機(jī)在定位定向后及時固定,然后開孔,鉆進(jìn)成孔后立即清孔保證孔壁清潔。成孔后放人注漿鋼管。

3.3注漿工藝

①一次常壓注漿:注漿水泥采用42.5#普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.5:1.0,一次注漿管(O22mmPVC管)綁在鋼花管外,與鋼管一同入孔,一次注漿采用常壓注漿,當(dāng)孔口返出正常漿液時即停止注漿,漿液凝固收縮回落到孔口以下1.0米時,及時補(bǔ)漿,直到漿面穩(wěn)定。一次注漿后48小時候采用細(xì)石混凝土封孔。

②二次注漿:二次注漿在一次注漿完成后24小時進(jìn)行二次注漿水灰比為0.6:1.0,注漿按注漿壓力1.0MPa控制注漿過程中,局部出現(xiàn)地表冒漿或裂縫增大等異常情況,及時停止注漿,并采取間歇式注漿的辦法處理。

3.4鋼筋混凝土鎖口梁

注漿鋼管樁錨人鎖口梁內(nèi)300mm,鋼管樁施工完成后施工鋼筋混凝土鎖口梁,鎖口梁主筋與鋼管焊接連接。鎖口梁混凝土強(qiáng)度為C30,鎖口梁按照設(shè)計(jì)要求每隔12rn設(shè)一道伸縮縫,縫寬2cm,縫內(nèi)用瀝青木板填塞。

4邊坡施工及使用過程監(jiān)測

在隨后的邊坡加固施工過程中,施工較為順利。在邊坡施工及使用過程中,對邊坡進(jìn)行了坡頂沉降、坡體深部水平位移、坡頂裂縫等項(xiàng)目監(jiān)測。監(jiān)測頻率為:施工期間每1o天監(jiān)測一次;在竣工后3個月每月2次;3個月后每月1次。監(jiān)測至邊坡竣工后約2年。邊坡竣工后經(jīng)歷了幾次大的暴雨及臺風(fēng)天氣,邊坡的變形情況都在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)(坡體深部水平位移允許值為邊坡高度的1/5oo,該監(jiān)測點(diǎn)處邊坡高度約為15m)。邊坡深部水平位移最大約為6arm,坡頂最大沉降量為12mm。典型的坡體深部水平位移曲線見圖2,坡頂沉降曲線見圖3。

5結(jié)論

鋼管壓力灌漿在巖石邊坡中應(yīng)用較多,但多局限于搶險或作為安全儲備措施。作為“抗滑樁”的形式進(jìn)行加固工程還很少。且計(jì)算理論還不成熟,該滑坡通過注漿鋼管加固,取得了良好的效果。

(1)通過注漿,水泥漿液在坡體中的節(jié)理裂隙中有效地?cái)U(kuò)散,通過與原充填物相互作用從而將坡體土體改善,并將破碎的巖體連結(jié)成整塊,提高邊坡的整體穩(wěn)定性。

(2)兩次次注漿兼具滲透、充填、擠密等多種復(fù)合作用,可有效降低結(jié)構(gòu)面的含水量,改善充填物的c、值,提高巖土體的物理力學(xué)性能,全面有效地提高抗滑能力,對控制邊坡變形是行之有效的。

(3)實(shí)施注漿后能夠有效地封堵原有的導(dǎo)水通道,根除因水的滲入而造成的工程隱患。

(4)注漿后的注漿鋼管繼續(xù)留在注漿孔內(nèi),2排注漿鋼管通過鎖口梁連接,并與巖體形成“抗滑樁”,以進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)面的抗剪能力。

(5)對于遇地下水易軟化崩解、節(jié)理裂隙發(fā)育的地層,采用注漿鋼管加固邊坡也是有效的。

(6)與抗滑樁、錨索框架等加固方案相比,該施工工藝無論是工程量、施工難度、工程造價都大大降低,施工進(jìn)度則大大提高,充分的保證了邊坡的安全性、穩(wěn)定性以及坡下公路的安全使用。根據(jù)估算,該加固措施縮短工期約1個月,減少工程造價約8O萬,從總體上說,該加固措施值得推廣應(yīng)用。