摘要:通过人工挖孔桩在处理金沙江旁某山体滑坡中的实践中,分析了人工挖孔桩在处理中小规模山体滑坡时的适用性和经济合理性,介绍了人工挖孔桩的设计要点和相关技术要求。
关键词:人工挖孔桩;滑坡;技术要求
1、前言
由于厂区修建,对边坡前缘大面积开挖,形成高陡临空面。2013年汛期降雨强度较大,上部雨水大量渗入边坡,造成边坡区域变形迹象明显,并最终形成滑坡。滑坡体中部及后缘见大量裂缝,前缘地面隆起明显以及开挖的陡坎出现垮塌现象,造成已修建的挡土墙发生变形,直接影响该区厂房的正常施工,同时对施工车辆、行人通行安全造成直接威胁,间接影响厂区的后期正常运营和斜坡上部居民生命财产安全。
2、滑坡滑体特征
2.1滑体形态及规模
滑坡平面形态大致呈圈椅状,主滑方向约137°,纵向上主轴线呈阶梯状,最高处位于其中后部小山丘,标高约1516m,最低处位于前缘厂区道路平台,标高约1487m,相对高差29m。主滑方向上滑体长度114m,平均轴向长度102m,前缘剪出口一带宽度约233m,中部平均宽度为165m。滑坡面积1.683×104m2,滑体平均厚度12.5m,其体积约21.04×104m3,为一中型滑坡体。
2.2滑体
据本次勘查揭露,滑体主要由含块碎石粉质粘土及泥岩、岩屑砂岩的强风化层组成,局部区域见人工填土、弃土,第四系土层总厚度2.0~7.3m;下伏泥岩、岩屑砂岩的强风化层,该层平均厚度5.0-7.0m,滑体总体平均厚度约12.5m。前缘隆起,后缘出现拉裂缝,中部第二道挡土墙开裂,两侧出现剪裂缝,蠕滑变形特征明显。
2.3滑动面
通过钻探揭露,滑动面为泥岩强风化层与凝灰质砂岩强风化层接触面,滑带(面)埋深8.8m~15.4m。滑带土为可塑-软塑状粉质粘土夹少量角砾,土体稍湿-湿润,遇水具揉捏现象,滑带土厚度一般20cm~50cm。
2.4滑床
滑床埋深一般为8.0m~15.0m,滑坡中后部滑床埋深最大为15.4m。滑床面基本呈现圆弧形,整体坡度在25°左右。滑床岩性为凝灰质砂岩强风化层,钻孔显示强风化凝灰质砂岩岩心多呈碎裂状,中风化岩心多呈短柱状-柱状。
2.5滑坡成因
该滑坡变形开始于2013年汛期,地表出现开裂,部分地方出现下挫。2013年9月18日强降雨后产生严重变形破坏,形成滑坡。
3、整治方案的选择
滑坡平面形态大致呈圈椅状,纵向上主轴线呈阶梯状,滑坡发生变形破坏主要是由于前缘人工切坡形成高陡临空面,为滑坡变形提供了空间条件,后缘山坳汇水,造成汛期大量水流汇入滑坡体,从而造成整体变形破坏。抗滑桩具有施工简单、速度快、投资省的优点,在浅层滑坡整治中具有广泛的适用性和经济性。
结合滑坡的变形破坏原因及滑坡地形条件,本次治理工程措施为:抗滑支挡工程+护坡工程+裂缝封填+排水工程,分述如下:
①设置抗滑桩支挡结构,桩端穿过滑动面进入稳定层位一定深度;
②对超高的人工开挖边坡上部进行削坡处理,局部地方进行回填平整;
③对滑坡体上发育的变形裂缝采用粘土进行封填;
④做好截排水工作。
4、人工挖孔桩设计
人工挖孔桩的设计主要包括桩的桩位布置、桩径选择、桩埋深计算、桩中心距的计算、配筋计算等内容。抗滑桩一般布置在滑体前缘反翘处和滑体中部,多排错位布置,用以减少每排桩需要承担的抗滑力。桩径选择:设计桩截面为2.0m×2.5m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桩埋深计算:本工程以凝灰质砂岩作为持力层,根据相应规范,设计受荷段长8.0m(其中悬臂段长度为4.0m,上部超高坡体进行削坡处理),锚固段长7.0m,桩长15.0m。桩中心距的计算:根据相应规范规定,本工程属于非挤土灌注桩的其他情况,桩的最小中心距S=2.5d(d为桩身直径),此次设计桩间距为5m。桩的配筋:桩的配筋可以参考一些标准图集。
5、人工挖孔桩的技术要求
5.1成孔
(1)挖孔前复核测量基线、水准点及桩位坐标高程,开挖过程中应不断检查桩心垂直度及直径,做好施工记录,并随时观察土质变化,对照复核地质报告,当遇流沙、淤泥等不利土层,应会同相关单位采取相应处理措施。
(2)桩孔的施工容许偏差按规范执行,虚土沉渣应清除干净,不允许对超挖部分垫土、垫砂,如有扰动或超挖应在清理干净后用Cl0混凝土垫平,厚度不少于20cm。
(3)挖孔土方处理:孔周围堆放泥土应离开孔口2.0m以外,堆高不得超过 2.0m,并应及时清运且不得过夜。
5.2护壁施工
(1)桩孔第一节应高出地面20cm,加强孔口护壁,做好井口锁口,防止地面杂物落入和地表水流入孔内以及地面坍塌。护壁外如出现空隙应用粗砂、砾砂等填实,必要时浇以水泥浆。
(2)桩护壁的混凝土强度等级为C20级,钢筋为I级筋。
(3)以每节高度作为一个施工循环,即挖好每节土后,接着浇灌一节混凝土护壁,在不良地质区段每节高度应小于0.5米,特殊地质下挖速度应视护壁的安全情况而定。护壁混凝土应紧贴围岩灌注,灌注前应清除岩壁上的松动石块、浮土,承受推力较大的护壁应加强。
(4)为保证桩的垂直度,要求每浇完三节护壁,须校核中心位置及垂直度一次。
(5)严禁采用插入式振捣器振捣,护壁混凝土强度达到4MPa以上后方可拆模。
5.3钢筋笼制作及安装
(1)钢筋质量应符合相关规范的规定。
(2)水平钢筋与纵向钢筋交接处均应焊牢。
(3)钢筋笼采取现场加工,井面作业,然后再吊入井底的方法施工,竖向主钢筋或其他钢材的接头应避开土石分界线和滑动面处。
5.4桩芯混凝土浇灌
(1)挖土至桩身设计标高,应通知甲方会同勘察设计及有关质检人员共同鉴定,符合设计要求后及时验收,验收合格后清理孔底,随即浇灌封底混凝土,其最小高度为20cm。
(2)封底混凝土浇灌后,应尽快浇灌桩身混凝土,如因条件所限需要延迟时,应在以后浇灌前先清理封底混凝土层的表面,然后进行浇灌。
(3)浇灌封底混凝土及桩身混凝土时,须使用导管或串筒,出料口离混凝土面不得大于2m,且应连续浇灌,分层振捣,分层高度不大于1m。如混凝土未一次性浇筑完成,须接桩,则在下一次浇筑时,须对已凝结混凝土表面浮浆进行清除,再凿毛、洒水后进行浇筑,接桩位置应避开土石分界线和滑动面处。地下水发育时,应采取水下混凝土灌注法。
(4)每根桩应有一组试块,且每个浇注分班不得少于1组,每组3件。此外,人工挖孔桩施工时应按规程规范设置相应的安全措施,以保证施工时的人员安全。
6、结语
滑坡整治完成后,经历两年监测及多个雨季的检验,未见继续变形活动迹象,目前整体稳定,抗滑桩施工效果明显,和其他治理类型相比较,造价也相对合理,证明人工挖孔桩在处理中小规模山体滑坡时的适用性和经济合理性。
参考文献:
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[2]杨运杰.桩基施工中人工挖孔桩技术的应用[J].四川水泥,2018(3).
[3]周雷刚.人工挖孔桩的施工要点分析[J].工程技术研究,2018(3).
论文作者:黎棉东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签:滑坡论文; 混凝土论文; 挖孔论文; 前缘论文; 砂岩论文; 钢筋论文; 灰质论文; 《基层建设》2019年第19期论文;