摘要：对危险性较大且施工条件困难的抗滑桩的施工方法做了较为细致的阐述，对有类似情况的山体滑坡处治施工有借鉴意义。
关键词：滑坡体、抗滑桩、爆破、安全
一、滑坡体及其所处地形、水文、地质情况
2015年9月中旬，地处浙中盆地东部的我标段ZK23+780~910段左侧山体出现一系列的张拉、剪切裂缝，裂缝延伸长度较长，从方坑隧道左洞出口左端墙处—沈家公墓北侧—施工便道工棚处已形成连续的裂缝，滑坡体区域土方量约8.6万方，滑坡体已经向下滑动了一定的距离，受此影响，方坑1#桥左幅1#墩的两根立柱已经明显倾斜（立柱上已出现3道斜向裂纹），较远处方坑1#桥右幅4#墩高立柱出现倾斜，方坑隧道洞门墙左侧出现仰坡垮塌现象，且滑坡体随时存在继续发生的可能。
滑坡体所处区域属低山－丘陵地貌，自然地形坡度整体在400以上，其前缘为V形深沟谷，滑坡边坡上下陡立，相对高差近170米，坡度40~600。
区域内地下水有两种：松散岩类孔隙潜水与基岩裂隙水，水量较贫乏，滑坡前缘为八仙溪，由北向南西径流，溪流宽10-20m，河床窄，水位浅，属山涧型河流，受季节性雨量控制明显，洪水期间水位暴涨，流量大，流速快，具有较强的冲刷力。
武义县属亚热带季风气候区，据2002-2014年统计结果，4-9月份降雨量约占全年降水量的55.74%-72.97%，易于出现暴雨等灾害性气候，是地质灾害的高发期。
滑坡体处在厚层残坡积与不利坡体稳定的地层结构上，平面形态呈：“半椭圆形状”。根据勘查与分析，该滑坡属于推移式中型中层-厚层残坡堆积层滑坡，滑坡体大，滑面较陡。
二、滑坡体处治抗滑桩设计情况
设计处治方案（设计单位：浙江省交通规划设计研究院）：主要采用抗滑支挡和滑坡前缘坡体排水的方式处置滑坡体。
共设19根抗滑桩，其中设6个带桩板墙的抗滑桩，以保证此段路基与滑坡体的稳定性；在路基以外滑坡体影响范围，采用13根抗滑桩，A13~A10之间设桩板墙，桩深最深为32米，桩径2种：2.0x3.0米，2.5x3.5米。
三、施工工艺
1、施工方法
1）建立测量控制网，并测好1：500的地形图与主要断面横断面图。
2）材料与机械：钢筋、水泥、砂、钢筋、钢筋网片、钢管、松木桩。其它为施工机械。
3）现场做好施工便道，台阶式便道既要满足车辆能安全通行，又要考虑滑坡体上方的土体在一定程度上也是压重，故不能大开挖。
2、施工要求
设计要求抗滑桩桩孔采用人工挖孔的方式，基岩段采用松动爆破方式，并且要按照如下施工顺序进行施工：
1）先在滑坡周界上缘以外开挖砌筑截水沟，与现有截水沟相接，滑坡体上、中部打设位移监测孔对变形及降水进行监测；
2）抗滑桩B07-B12和A01-A13施工，然后A01-A13桩间板施工和桩后反压土及时回填。
3）左线桥台桩基施工完成后，进行B01-B06抗滑桩施工。
4）、B01-B06抗滑桩桩间板施工和桩后回填。
3、工艺流程
挖孔桩施工工艺流程为：开挖平台→场地平整→测放桩位→挖第一节桩孔土石方→支模浇筑锁口护壁→在锁口上二次投测标高及桩位十字轴线→安装雨棚、排水、通风、照明等设施→第二节桩身土石方开挖→清理桩孔周壁、校核桩孔偏位、垂直度及直径→拆上节模板、支设第二节模板、浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖孔、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→检查持力层是否与设计相符→清理孔底沉渣、排除积水→吊装钢筋笼准确就位→浇筑桩身混凝土→养护
四、主要技术方案
1、滑坡体边坡防护、排水措施方案
一般边坡锚喷临时防护施工方案：
用挖掘机从上至下进行清表处理，如果高度较高，则进行降坡处理，坡面不能陡于1：0.5，降坡之后，再进行清表处理，再进行边锚、网、喷工序施工。B12-B10高边坡之间增设小导管注浆，采用φ42mm、长5m的小导管，梅花形布设间距为2m*2m。
其它需要注意的地方：
1）先行封闭滑坡体区域内裂缝；
2）A9~A13与B1~B6这些桩位与上方通往隧道的便道最大高差近25米左右，因此应将坡体或便道进行降高处理，每次垂直挖深不大于4米，挖机开始水平动土宽度不小于6米，下挖4米后，挖机工作平台不小于4米；
B7~B12段这六根桩上方坡体陡峭，且高差大，B12桩距端距隧道端墙仅2米左右，上面的坡体由于滑坍影响已出现掏空等现象，桩位便道下方是一个陡坎，高差超15米，局部渗水，地势十分危险。应先以人工清理临近隧道处坡面松散土体，后人工制造小台阶（平台）和进行修整；另在孔口上方打设2排5m长的松木桩，弃土作反压护道。
3）加强孔口围护：滑坡上缘外开挖截水沟，与现有截水沟相接。孔口围圈为围堰（护圈）和钢筋混凝土锁口，围堰高出周边土40cm。孔口设立醒目的安全警示标志，并在孔口设置安全围栏、防雨棚。
4）滑坡前缘仰斜式排水：滑坡范围内地下水位较低，在滑坡前缘出口附近存在地下水渗出现象，在滑坡前缘的便道上沿坡脚设置仰斜式排水孔。
2、开挖方法
1）抗滑桩采用跳槽式施工，每次间隔2个孔进行施工，浇筑7天后方可安排相邻桩的施工；土石层变化处与滑动面处不得分节开挖。
2）施工机具：出渣采用1吨以上慢速卷扬机提升，每次出渣量不得超过0.2m³。
3）上部粘土夹碎石部分直接采用锹镐开挖，1吨以上慢速卷扬机提升。下部基岩段采用松动爆破，再由人工开凿至设计尺寸。
4）桩孔开挖由人工自上而下逐层用镐、锹进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周边土体，如是石方，则用松动爆破方式，爆破参数见后。
5）用卷扬机+吊桶运土。
6）挖孔时根据土质具体情况进行护壁，一次开挖深度0.5-1.2m。当护壁强度达到5Mpa以上后才能拆除，岩石段可视情况不用护壁。爆破前，护壁混凝土强度尚未达到5.0Mpa时，不能爆破作业。
7）人工打眼方法：采用凿岩机钻孔打眼，孔深1米。
8）爆破参数
桩基入岩爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数，本次施工参照矿山竖井开凿时的一些爆破参数。炸药采用硝铵炸药，药卷直径32mm，
①炮眼直径φ。
根据现有条件，爆破采用38mm直径的炮眼较为合适。
②炮眼深度L。
L=（0.3-0.5）D
D为桩直径，不同抗滑桩施工中采用同一种深度取1m长的炮眼深度。
③单位用药量系数
掘进爆破炸药单耗（kg/m³）
2.5m*3.5m抗滑桩q取1.12；2m*3m抗滑桩q取1.28.
每一掘进循环所需炸药量Q按下式
Q=qSLη，（kg）
Q1=1.12*8.75*1*0.8=7.84（kg） Q2=1.28*6*1*0.8=6.14（kg）
④炮眼总数和药量确定：炮眼数目由下式确定，2.5*3.5标注1号，2m*3m标注为2号
每炮眼的合理装药量为
=aLG/h，（kg）
炮眼数目N，可根据每一循环炸药量Q求得：
1号 N1=Q/
=7.84/0.4≈20 （2.5m*3.5m）
2号 N2=15 （2m*3m）
结合公式推算出周边眼单孔装药量0.4kg（1卷药卷），掏槽眼单孔装药量0.58kg（1.5卷药卷）。
1号：现场采用直眼掏槽，计划掏槽眼6个、周边眼14个，中空眼2个。
2号：现场采用直眼掏槽，计划掏槽眼5个，周边眼10个。
⑤炮眼布置
根据上述爆破参数的确定原理及以往类似工程的施工经验，炮眼设计采用掏槽眼、辅助眼、周边眼相结合的布孔方法。
最小抵抗线W=（25-30）d
式中：d为炮孔直径，m
W1=25*0.038=0.95m
周边眼眼距：
=10*1.4*0.038=0.6m
爆破参数表
爆破参数表
⑥起爆方法及起爆网络
抗滑桩施工区域为滑坡体影响范围，周围土体处于极限平衡状态，且桩基深度较深，因此设计采用爆破开挖具有一定风险性，而采取每一孔桩单独起爆的方法，则可达到较为可靠的减震效果。起爆网络采取串联的方式，毫秒电雷管起爆。
⑦安全防护
地震波的传播：参数选择V=7cm/s，K=150，a=1.5，
Q1=7.84kg，Q2=6.14kg
1号： 
=
=15.4m
2号： 
=
=14.1m
空气冲击波的安全距离：1号：R1=
=49.7m
2号：R2=
=45.8m
洞口加盖有钢筋网，用装满沙土的编织袋覆盖。
第一根桩在施爆后，要根据爆破效果进行爆破参数修正。
9）土方运输
电动提升机必须配有自锁装置，用吊桶人工提升渣体到孔外指定地点堆放。
3、钢筋加工与安装
1）先根据孔深制作4根临时架立筋，此筋直径16mm，其一头垂至孔底，一头做成弯钩状钩在井口围堰上，同时将4个弯钩用钢筋连接起来，形成一个整体；
2）N7筋安装工艺：由两个井下人员用安全带绑在同一根架立筋上，一上一下，这样好将垂放的主筋定位，在同一侧按设计间距安装好后，再转至另一侧，以此类推；最后安装N1与N2’筋。
因为施工场地关系，很难使用汽车吊，经现场试验，项目部决定事先制作一个简易的下放钢筋的吊具，能用于实操，如图所示：
3）钢筋下放方案
一根主筋由两人抬之并将一头放入孔内，速度要慢，待放至孔口外还有2~3m时，用粗麻绳系牢，将绳另一头置于钢管上方，再垂至下放架下方一根横向钢筋的下部并绕上来，将之慢慢下放至所需位置，另外如果要暂时固定下，也可将绳挂在挂钩上；
五、抗滑桩施工安全应对及保障措施
1、抗滑桩施工易出现的安全问题及应对措施
1）塌孔
塌孔产生的原因主要有：
① 地下水渗流比较严重；
② 混凝土护壁养护期内，孔底积水，抽水后，孔壁周围土层内产生较大水压差，从而易于使孔壁土体失稳；
③ 土层变化部位挖孔深度大于土体稳定极限高度；
应对措施：挖孔应防止偏位或超挖；在松软土层挖孔，及时进行支护，对塌方严重孔壁用混凝土回填，并在护壁的相应部位设泄水孔。
2）截面大小不一或扭曲
① 挖孔时未按照各边的中线控制护壁模板尺寸，造成桩径偏差；
② 土质松软或遇粉细砂层难以控制半径；
③ 模板安装不牢固，造成跑模。
应对措施：挖孔时应按每节量测各边的位置，控制好孔壁的垂直度；加固好模板，用8根（上、下、四边）钢管支撑模板，横向模板之间用钢管做肋条，确保模板的稳固性。
2、挖孔桩爆破施工注意事项
1）爆破时桩口覆盖钢筋网和砂袋或轮胎。
2）孔内爆破后，先通风排烟15min，经小动物试验检测确认安全后（与气体浓度检测仪结合使用，否则用风机置换气体），同时要检查护壁情况，确认安全后，方可下入孔内继续作业，人员上下应用爬梯。
3）爆破作业必须由取得爆破操作证的专门技术人员负责，起爆装置采用电雷管。
4）桩孔开挖及护壁两道工序必须连续作业，不宜中途停顿。根据图纸视开挖土质情况每开挖1段随即护壁1节，且不得超过1米。桩下挖孔工人不得超过2人。开挖人员头部应设置护盖，出渣时，孔底作业人员应置于护盖保护之下。
3、安全技术保障措施
1）按照设计间距打眼，另外周边打设一些空眼（不装药），也减弱爆炸波能量的传递。
2）按设计孔网参数布孔，钻孔作业人员严格操作，不得随意变动孔位、孔深。
3）为达到好的爆破效果，采用反向装药，以达到好的抛掷效果，特别是掏槽眼。
4）在开挖过程中，应设置护壁支撑，挖一段，支护一段。在土质松散地带，为防孔壁坍塌，可就地灌注混凝土护壁，日后无需拆除。
5）人员上下桩孔时，要有专门的软爬梯，防止碰伤和跌落。
6）挖孔结束后或休工时，要对桩口设置防护，及时加盖井盖，防止人员失足落入桩内。
7）桩口要有警示牌，距桩口3米之内不许有重车通过。
4、监测布控措施
监测主要是采用变形监测手段并兼顾地下水位，以进一步分析，仪器量测为主，人工巡视为，以相互印证。滑坡体深部变形主要通过布置在边坡钻孔倾斜仪来完成，在各主滑断面共布置了9个测斜孔。
滑坡体处治监测频率表
进行日常观察：如封闭的地表裂缝是否有扩展，护壁是否已产生裂缝，孔内渗水是否加大以及渗水的浑浊度变化等。
后记：
此重大安全专项施工方案在经相关专家认证时，部分专家持有疑虑，主要原因是：此滑坡体尚未完全稳定；滑坡山体陡峭；多层抗滑桩施工，且底部基岩实施爆破（如果完全人工挖孔，则工期太长），因要嵌入基岩，爆破多次扰动，对深大（最深32米，大桩尺寸为2.5mX3.5m）抗滑桩有安全影响；周围桥梁、隧道相距过近，一有闪失后果不堪设想。为此项目部认真施工，加强监控量测与巡视，每爆破一个孔时，严密观察爆破对周围土体的扰动程度，同时对设计推荐的施工方案加以优化，终于经过10个月努力，安全、如期、保质保量地完成了此项地质灾害抢险工程，受到了业主方与相关专家的高度肯定。
论文作者:周卫文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：滑坡论文; 炮眼论文; 钢筋论文; 便道论文; 作业论文; 基岩论文; 挖孔论文; 《基层建设》2019年第14期论文;