羅虹
(四川省內(nèi)江水利電力建筑勘察設(shè)計研究院,四川內(nèi)江 641000)
觀音巖水庫位于峨眉山市境內(nèi)的大渡河三級支流——粗石河中游,總庫容1518萬m3,設(shè)計灌溉面積7.95萬畝,是一座以農(nóng)田灌溉為主的中型水庫工程。該工程于2005年10月動工,2010年1月建成,2010年11月通過了由四川省水利廳組織的竣工驗收。
觀音巖水庫滑坡位于大壩右岸岸坡,滑坡體分布底界高程為460~500 m,頂界高程為600~625 m,地形坡度10°~50°,呈上窄下寬不規(guī)則梯形,滑體長510 m,寬60~180 m,厚8~30 m,平均厚度20 m,滑體體積為81.9萬m3,為一順層滑動的基巖滑坡。滑床由K12j 厚層砂巖夾薄層泥巖或透鏡體組成。為保證大壩施工和運行安全,設(shè)計對該滑坡采用人工挖孔抗滑樁進行處理,抗滑樁樁身為2.4 m×1.8 m 的C20現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形截面,分兩排布置,共11根樁。樁間距為8 m,樁身深入基巖以下10 m,最大樁深25 m。
抗滑樁施工前,施工單位收集并研究了工程地質(zhì)資料;樁基施工圖紙會審紀(jì)要;主要施工機械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料;施工組織設(shè)計或施工方案以及樁基鋼筋混凝土所用建材(水泥、砂石、鋼筋)的質(zhì)檢報告,制定了周詳?shù)馁|(zhì)量管理及不良天氣施工的技術(shù)措施;配置了電動葫蘆或手動卷揚機、潛水泵、鼓風(fēng)機和輸風(fēng)管等施工機械。
為保證人工挖孔樁的施工安全,施工單位就人員上下、施工作業(yè)、棄土堆放、照明等制定了相應(yīng)的安全保障措施。
抗滑樁施工按以下工藝流程進行:施工測量定位→樁成孔開挖→鋼筋混凝土護壁→樁位、樁底驗收→樁鋼筋籠安裝→灌注混凝土(養(yǎng)護)→樁質(zhì)量檢測→抗滑樁竣工驗收。
(1)測量定位:開始挖孔前,布置好控制網(wǎng),根據(jù)監(jiān)理復(fù)核過的樁基位置,采用十字交叉法設(shè)置每一孔樁的位置,并在樁位外設(shè)置定位龍門樁。
(2)樁孔人工開挖:樁孔開挖采取隔樁開挖,即先施工1#、3#、5#、7#、9#、11#樁,開挖完畢立即灌注混凝土,然后再開挖并灌注2#、4#、6#、8#、10#樁。樁孔開挖一段,護壁一段。每段土層長度為0.5~1 m;土層穩(wěn)定性好時段長為1 m?;鶐r開挖采用淺孔小藥量松動爆破,周邊設(shè)防震孔。樁孔出渣采用絞磨或小型卷揚機提升。
(3)護壁:護壁高出地面20 cm,第一節(jié)井圈的中心線與設(shè)計軸線的偏差不得大于2 cm。護壁采用倒掛井型式現(xiàn)澆,護壁段與段之間用插筋連接,護壁混凝土標(biāo)號為C15,護壁厚度20 cm。對于基巖部位的樁孔,一般可不護壁。第一段井圈的護壁厚度比以下各段增加100~150 mm,上下節(jié)護壁用長1 m 左右、φ6~8的鋼筋進行拉結(jié)?;炷潦┕ね戤咅B(yǎng)護24 h 后拆除。
(4)進行第二節(jié)井孔開挖時,先從井口用垂線吊線找出井孔中心點,并在井孔底部打一短木樁,將樁中心投影到木樁頂上,以此為據(jù)進行第二節(jié)護壁的開挖。在開挖過程中,應(yīng)密切注意地質(zhì)情況的變化。重復(fù)上述步驟直至樁底設(shè)計高程。
3.2.1 鋼筋籠制作安裝
樁基鋼筋在鋼筋場集中制作、成型、掛牌堆放,汽車運至施工現(xiàn)場安裝、綁扎、焊接??v向受力鋼筋的焊接接頭應(yīng)相互錯開,鋼筋的焊接接頭連接區(qū)段的長度為35 d(d 為鋼筋直徑),不得超過受力鋼筋總數(shù)的50%,樁頂主筋應(yīng)伸入托梁,并與梁鋼筋綁扎焊接。
鋼筋籠下設(shè)完畢予以固定,以防其在澆筑過程中變位。在井內(nèi)周邊設(shè)置超聲波測試預(yù)埋管。鋼管在安裝過程中分段與鋼筋籠連接固定,同時保證鋼管的垂直度。
3.2.2 樁身混凝土澆筑
使用混凝土泵通過導(dǎo)管運輸混凝土至井口,再采用溜筒輸送混凝土至倉面。溜筒落料口要有緩沖裝置,連接串筒下料至倉面?;炷恋奶涠雀鶕?jù)試驗確定,一般為8~12 cm。施工時根據(jù)進入倉面的混凝土的和易性情況調(diào)整坍落度。
(1)采用分段開挖,每段高度取決于土壁的直立能力,一般為0.5~1 m。挖土順序為自上而下,先中間,后孔邊。
(2)每段挖孔后吊線檢查中心線位置,樁孔中心線平面位置偏差不宜超過50 mm,樁的垂直度偏差不得超過1%,樁徑不得小于設(shè)計直徑。
(3)澆筑樁身混凝土前應(yīng)先清孔,防止積水,樁身混凝土一次連續(xù)澆筑完畢,不留施工縫。為防止混凝土離析,采用串筒澆筑混凝土,若因地下水量較大且無法抽干時,則采用導(dǎo)管法澆筑水下混凝土,注意澆搗密實。根據(jù)土層滲水情況,可考慮使用速凝劑。不得在樁孔水淹沒模板的情況下澆筑護壁混凝土。
(4)護壁混凝土澆筑24 h 之后方可撤除模板繼續(xù)下一孔段的施工。若發(fā)現(xiàn)有蜂窩、孔洞、漏水現(xiàn)象時應(yīng)及時補強、堵塞,防止孔外的水通過護壁流入樁孔內(nèi)。當(dāng)護壁符合質(zhì)量要求后,即可開挖下一孔段的土方,再支模澆筑護壁混凝土,如此循環(huán),直至挖到設(shè)計要求的深度。
(5)每日開工前必須檢測井下的有毒、有害氣體,并制定必要的安全防護措施。樁孔開挖深度超過10 m 時,應(yīng)設(shè)置專門向井下送風(fēng)的設(shè)備,風(fēng)量不宜小于25 L ∕s。
(6)孔內(nèi)照明采用12 V 以下的安全燈或安全礦燈。
觀音巖水庫滑坡具有滑體體積大、滑床較深的特點,如采用挖除滑體的處理方案,不僅開挖費用高,而且棄土堆放占地面積大,不利于環(huán)境保護和水土保持,同時還會帶來開挖后的高邊坡處理等問題。采用人工挖孔抗滑樁處理,設(shè)備簡單,對環(huán)境影響小,清除沉渣徹底,可多孔同時開挖,施工成本低,施工質(zhì)量有保證。實施該抗滑樁后,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益,通過4年多時間的運行觀測,效果良好。