楊紅忠
摘 ?要:昭瀘高速公路牛場互通緊鄰一中型堆積層滑坡體,滑坡體主要成分為碎石土。采用h型樁對(duì)該滑坡體進(jìn)行治理,對(duì)類似地層的滑坡治理有一定的工程借鑒意義
關(guān)鍵詞:堆積層;h型組合抗滑樁;穩(wěn)定性分析;滑坡處治;綜合治理;應(yīng)用
1.引言
樁板墻在邊坡支擋防治中應(yīng)用較為廣泛,樁的抗彎能力主要取決于樁的剛度,而僅靠加大截面所能增加的剛度是有限的,而且截面越大,造價(jià)越高、施工越不安全。因此近些年來,對(duì)于下滑力較大的路塹邊坡,采用h型組合樁板墻、門型鋼架樁、排架樁等新型的結(jié)構(gòu)形式越來越受到廣泛應(yīng)用。他們共同的特點(diǎn)是:所有的基樁截面較小,前后排之間用系梁聯(lián)成整體形成框架結(jié)構(gòu),使其抗彎剛度大大增加;樁基截面受力較小,能夠節(jié)省較多的鋼筋;對(duì)錨固段巖體的承載力要求較低;能夠承受較大的坡體推力。h型樁為前后兩排樁作用在滑坡體上,所有的前后排樁用橫向系梁連成一體,系梁與前排樁在樁頂處進(jìn)行連接,與后排樁在樁頂以下適當(dāng)部位連接,每一列組合抗滑樁在坡體橫斷面上似漢語拼音字母“h”,故稱其為h型組合抗滑樁,簡稱h型樁,如圖1所示。h型樁結(jié)構(gòu)由于前后排樁間有橫系梁連為一體,整體剛度極大,可提供較大抗力,因而在大型滑坡治理工程中較為常見。但是若滑坡體為松散的殘積土或堆積土,樁坑開挖難度較大,護(hù)壁變形嚴(yán)重,施工進(jìn)度緩慢,施工安全難以得到保證。
昭瀘高速公路牛場互通為典型的堆積層滑坡,滑坡體主要成分為碎石土??紤]到滑坡體較為松散,采用h型樁對(duì)該滑坡體進(jìn)行處治。
2.工程概況
經(jīng)鉆孔揭示整個(gè)路塹邊坡地質(zhì)處于含水量較高碎石角礫土中,基巖面在路面標(biāo)高以下14米之外。由于該滑坡體為碎石堆積層,坡體極為松散。若采用常規(guī)支擋方式抗滑樁+錨索,抗滑樁開挖安全風(fēng)險(xiǎn)極大,且錨索鉆不到基巖進(jìn)行錨固,所以考慮采用h型抗滑樁的方案對(duì)該滑坡體進(jìn)行治理。該滑坡的主滑斷面采用“h”型抗滑樁支擋,路塹邊坡坡腳設(shè)置錨固樁,懸臂段8米(因開挖路塹邊溝及其下盲溝基坑,實(shí)際懸臂段10米)。錨固段位于碎石角礫土中,地基設(shè)計(jì)參數(shù)m=8000Kpa/㎡。樁截面 3.0m×2.0m,樁間距(中-中)縱向5m,樁長 27~35m。樁短邊沿線路方向布置,采用C35砼灌注。為避免樁后開挖擋土板形成凌空面,樁前設(shè)置縱向現(xiàn)澆擋土板。
3.邊坡穩(wěn)定性簡算
采用簡化Bishop法進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算,正常工況下路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.357,非正常工況(暴雨或連續(xù)降雨)下 K=1.068 不滿足規(guī)范要求,對(duì)樁頂?shù)谝患?jí)、第二級(jí)路塹邊坡采用鋼錨管加固,加固后非正常工況(暴雨或連續(xù)降雨)下 K=1.142。
3.1若取計(jì)算參數(shù)r=19 C=25 φ=20,錨固段按弱化的碎石土,m=8000 kPa/㎡,按土體抗剪強(qiáng)度相等的原則計(jì)算內(nèi)摩擦角為24.047,按土壓力相等的原則計(jì)算內(nèi)摩擦角為33.641,綜合內(nèi)摩擦角:取兩種方法的平均值28.8。
土壓力:取2300kN/m,作用在懸臂端上的土壓力按三角形分布,縱向樁間距5m,則懸臂段頂部荷載0,懸臂端底部荷載1438kN/m
3.2若取計(jì)算參數(shù)r=19 C=5 φ=30,錨固段按弱化的碎石土,m=8000 kPa/㎡,按土體抗剪強(qiáng)度相等的原則計(jì)算內(nèi)摩擦角為30.667,按土壓力相等的原則計(jì)算內(nèi)摩擦角為32.722,綜合內(nèi)摩擦角:取兩種方法的平均值31.7。
4.h型樁施工工藝
先進(jìn)行邊坡施工,開挖土石方采用 "隨挖隨支"的施工工序,確保高邊坡穩(wěn)定。即自上而下分級(jí)開挖土石方,分級(jí)施工拱形骨架(鋼錨管框架梁)→測(cè)量放線準(zhǔn)確定出樁孔的開挖尺寸線→核實(shí)無誤后隔樁進(jìn)行樁孔開挖,并設(shè)置鎖口、護(hù)壁,在護(hù)壁上開孔預(yù)留連接筋位置→綁扎并放入樁基鋼筋籠,同時(shí)于四個(gè)角上的主筋或者架立鋼筋處綁扎金屬管用于樁檢測(cè)用→插入連接擋土板的鋼筋,并與樁基主筋連接→灌注樁身混凝土→分層綁扎擋土板鋼筋→立模澆筑擋土板混凝土。
錨固樁施工注意事項(xiàng)
1.抗滑樁開挖要求必須采用隔樁施工,開挖前首先設(shè)置鎖口,然后分節(jié)段逐級(jí)開挖,單節(jié)開挖深度不宜大于2m,并逐級(jí)設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)壁,在土石變化處不得分節(jié),每開挖一節(jié)及時(shí)支護(hù)一節(jié),待上一節(jié)護(hù)壁混凝土終凝后方可進(jìn)行下一節(jié)開挖??够瑯堕_挖過程中應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)核對(duì)、每節(jié)段編錄地質(zhì)情況,土石分界處單獨(dú)分開編錄。
2.施工過程隨時(shí)檢測(cè)井內(nèi)有害氣體含量,當(dāng)二氧化碳的濃度超過0.3%時(shí),增加通風(fēng)設(shè)備。
3.按擋土板與樁連接鋼筋的要求進(jìn)行放點(diǎn)定位,在鎖口、護(hù)壁進(jìn)行鉆孔。
4.在鋼筋籠四角綁扎Φ57mm 無損檢測(cè)金屬管。鋼筋籠放入孔位后, 應(yīng)安排施工人員進(jìn)入孔內(nèi)插入連接鋼筋并與鋼筋籠進(jìn)行連接。
5.檢查斷面凈空,鋼筋籠定位,一次性連續(xù)灌注樁身混凝土并進(jìn)行搗固,不得形成施工縫,樁身粗骨料最大粒徑不得大于 5cm。
6.樁施工完畢后均需進(jìn)行聲波透射成樁檢測(cè)。
7.當(dāng)挖孔樁的地質(zhì)與設(shè)計(jì)不符時(shí),應(yīng)通知相關(guān)單位。
8.樁板式擋土墻樁及錨固樁施工完成后應(yīng)進(jìn)行位移觀測(cè),發(fā)現(xiàn)異常立即通知有關(guān)單位進(jìn)行處理。
5.其他處理措施
5.1應(yīng)急處理工程
施工過程中若產(chǎn)生裂紋,應(yīng)立即進(jìn)行反壓處理。反壓土體的寬度和高度根據(jù)監(jiān)測(cè)情況作調(diào)整,特別是雨季時(shí)考慮加大反壓斷面尺寸,確?;麦w的暫時(shí)穩(wěn)定,確保h型樁等支擋工程的質(zhì)量。
5.2.坡頂土質(zhì)路塹邊坡采用緩邊坡、寬平臺(tái)原則放坡,當(dāng)采用 1:2 坡率時(shí)路塹邊坡無法與地面線相交,因此路塹邊坡坡率為 1:1.5,第三級(jí)路塹邊坡設(shè)置8米寬平臺(tái),其余路塹平臺(tái)寬2 米。
5.3.樁頂路塹邊坡采用鋼錨管框架梁加固,第一級(jí)加固長度 15米,第二級(jí)加固長度 21米。
5.4截排水工程
設(shè)置截水溝
滑坡周界前側(cè)臺(tái)地設(shè)樹枝狀排水溝,與坡頂截水溝相接。
坡體第一階設(shè)一排排水平孔,間距6m,長度15-20m為便于坡體內(nèi)滲水盡快排出在每級(jí)邊坡坡腳處沿縱向間隔5米設(shè)置一處。排水斜孔孔口在坡體有加固工程時(shí),一般設(shè)于框架的最下一級(jí)橫梁下部,以利于排水;無加固工程時(shí), 孔口位于坡腳或邊坡平臺(tái)以上1.0m以內(nèi)。排水孔徑 130mm,孔內(nèi)填充?110mm 硬塑透水管,里端及滲水管段采用滲水土工布包裹。坡體第一階擋墻下采用透水材料基礎(chǔ),形成一道縱向滲溝,以排除地下水。
結(jié)束語
與單排抗滑樁+錨索支擋加固邊坡相比,h型組合抗滑樁單樁截面小,施工速度快,安全能夠得到保證,對(duì)錨固巖體要求不是很高。目前,該段h型組合抗滑樁施工完畢,經(jīng)觀測(cè),該邊坡沒有繼續(xù)發(fā)生位移,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,該段滑坡體治理取得了良好效果;對(duì)于主滑段為類似地質(zhì)的中型堆積層滑坡體,可采用h型樁支擋加固邊坡,不僅施工工藝簡單,而且治理效果明顯。
參考文獻(xiàn)
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