张峰水库PCCP管沟右侧山体滑坡处理方案
2017-04-07宋国华
宋国华
(张峰水库建设管理局,山西 沁水 048215)
张峰水库PCCP管沟右侧山体滑坡处理方案
宋国华
(张峰水库建设管理局,山西 沁水 048215)
以张峰水库输水总干PCCP管沟右侧山体滑坡处理为例,介绍了跟管钻进法的施工方案及施工过程。通过后期观测,山体未发现明显变形,施工方案合理可行。
滑坡;跟管钻进;管桩
1 工程概况
张峰水库输水总干T21+443~T25+251段采用直径1200PCCP管道,该段线路主要布置于河床,河谷狭窄,右岸陡峻,左岸较缓,两岸地层岩性主要为第四系全新统混合土卵石层,含漂石,最大粒径达2m,局部地表上覆0.2~1m低液限粘土层,局部地段裸露二迭系上统上石盒子组绿黄色薄层泥质细~粗砂岩,夹紫红色泥岩、钙质砂岩、砾岩。该段河道无水,地下水位埋深3~5m。
2009年9月,在T22+697~T22+720段管区回填过程中,右侧山体发生滑坡,5节安装完成的管道被掩埋并受挤压,承插口产生变形。经现场勘查,右侧边坡地质条件为土夹石,不适合钢板桩施工,而且由于滑动体的滑动面不确定,钢板桩在打插过程中无法嵌入基岩锁定,不能形成抗滑桩,后期开挖过程中可能随滑动体一同滑出,起不到抗滑效果,确定对T22+660~T22+724段采用跟管钻进方法处理滑坡。
2 施工方案
首先将T22+697~T22+720段凸出的土体进行削坡处理,以减少不稳定土体的压重,然后将T22+660~T22+724段开挖的管沟分层回填并压实至原河道高程,作为工作平台。工作平台形成后,采用跟管钻进方法进行施工。
2.1 施工工序
削坡处理、管沟回填、风水电布置、孔位布置、造孔、混凝土浇筑、连桩、管道施工、边坡处理。
2.2 施工方法
削坡处理。削坡采用1m3液压反铲挖掘机,削坡前首先在T22+710处修筑一条临时道路及工作平台。削坡按设计坡度自上而下分层进行,坡度为1∶0.75,削坡高度在3m以内的部位,挖机一次开挖到位,削坡高度在3~6m的,分两层开挖,每层开挖3m左右,削坡的土方就近堆放至沟槽边。削坡完成后要及时进行清理,并按设计要求及现场实际情况采取适当的防护措施。在削坡过程中,如发现裂缝或滑移等异常现象,应立即停止施工并撤离人员及设备,待查清原因、采取可靠的安全措施后再施工。
管沟回填。PCCP管沟按设计要求分层进行回填,管底铺设粗砂垫层,铺设厚度为15cm;管区(垫层以上到管顶以上50cm沟槽范围)采用附近原土的合格土料回填,每层铺填厚度30cm,采用手扶振动夯分层夯实;非管区采用削坡时堆放的土料进行回填,回填至原河道高程后,装载机或液压反铲对回填面进行平整。
风、水、电布置。布置两台空压机以满足现场施工用风需求,布置1台5t水车满足现场用水需求,布置两台50kW发电机以满足现场施工和照明需求。
孔位布置。在沟槽右侧距离管中心2.9m处布置三排孔,孔间距60cm,梅花形布置。
造孔。本工程采用300型地质钻机进行跟管造孔,钢管采用直径219mm钢管。造孔前根据钻进的孔位地质状况,按照设备使用说明书将钻机及辅助设备安装就位;调平并垫稳钻机,同时收回液压支腿;安装就绪后调试各运动部件及仪表至正常工作范围。钻进过程中,根据地层选择钻机转速,粘土层选较高转速,粘砂土及粉砂层选中速,岩层及砂层选较低转速。本处选取低速钻进,按设计方向和角度钻孔,管桩下部入岩3m,管桩上部比原河道高出2m左右,以防止洪水来临时冲刷右侧边坡。钻孔完成并检验合格后,用编织袋塞紧孔口,防止杂物落入。 混凝土浇筑。采用C20混凝土灌装,水泥采用425普通硅酸盐水泥,骨料级配为二级,粒径不大于40mm,砂子采用中细砂,细度模数2.4~3.0mm,含泥量小于5%。管桩孔成形后,混凝土顺管桩孔下料,分层进行浇筑,分层高度为1.5m左右,并采用50型软轴振捣器振捣密实,顶面人工压面,抹平,并定期进行养护。
连桩。混凝土浇注完毕后,管桩顶部采用L60× 60角钢与钢管桩进行焊接,形成群桩,起到抗滑抗剪作用。
管道施工。混凝土浇筑完成14d后,进行管沟开挖、管道拆除并安装、管沟回填等施工。在管沟开挖过程中,为保证施工安全,顺管沟开挖5~7m后,进行管道安装及回填等工序的施工,依此循环进行,直至该塌方段处理完毕。
边坡处理。待沟槽回填完毕后,对边坡裂缝处进行喷射混凝土支护。首先清除坡面的虚土、石渣及松动的石头,用高压风清扫喷面,随后喷射C20混凝土,喷射顺序自下而上,一次喷射到位。
3 安全保证措施
第一,在滑坡体上方布置两组观测点,派专人对该处滑坡体进行观测,如观测时发现数据变化较大,增加观测次数,必要时停止施工并撤离下部人员及设备。
第二,采用彩条布对裂缝处进行覆盖,并在裂缝上部布置截水沟,防止雨水灌入裂缝造成二次滑坡。
第三,安排专职安全员进行巡查,时刻注意边坡变化。
4 结语
工程完工后,继续对山体进行变形观测,未发现山体明显变形,输水管道运行正常,未发现渗漏,说明处理方案可行,为同类山体滑坡处理的设计和施工积累了经验。
TV698.2+32
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1004-7042(2017)05-0038-01
宋国华(1984-),男,2007年毕业于太原理工大学水利水电工程专业,工程师。
2017-03-08;
2017-04-15