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岩土混合边坡排桩+锚拉式抗滑桩施工工法

2017-09-03

山西建筑 2017年21期
关键词:坡脚抗滑桩工法

郝 少 杰

(煤炭工业阳泉矿区建设工程质量监督站,山西 阳泉 045000)

岩土混合边坡排桩+锚拉式抗滑桩施工工法

郝 少 杰

(煤炭工业阳泉矿区建设工程质量监督站,山西 阳泉 045000)

通过对已发生局部滑塌变形的边坡先采用“裂缝封闭+坡脚回填反压+钢管桩+监测”的方法进行加固,使施工阶段滑体达到稳定状态,然后采用抗滑桩加锚索综合边坡治理,确保坡体整体稳定及控制变形。

反压,钢管桩 监测,抗滑桩,稳定

0 引言

某住宅开发项目在场平施工阶段,按设计标高平场后在南东侧形成了高约10.5 m~21 m,长约91 m的岩土混合挖方边坡。将边坡设计为AB段和BC段两种类型,该段边坡坡顶东侧已建有重力式挡土墙,但边坡因开挖现已发生局部滑塌变形,根据工程地质勘察报告对边坡整体情况的介绍及现场实地踏勘,最终确定采用排桩+锚拉式抗滑桩进行边坡治理,并总结形成了本工法。

1 工法特点

本工法将排桩与抗滑桩结合使用,既控制了边坡的继续变形,为抗滑桩的施工争取到了足够的时间,同时也保证了后续施工的安全。具有可操作性强、效率高、施工设备投入少、成本可控等特点。

2 适用范围

本工法适用于房建、市政、铁路、公路、水利等工程各类滑坡体病害的防治处理。

3 技术原理

对已发生局部滑塌变形的边坡先采用“裂缝封闭+坡脚回填反压+钢管桩+监测”的方法进行加固,然后再利用抗滑桩的抗剪性能将其插入滑动面以下一定深度稳定地层中,平衡滑动体的推力,增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗,使桩前滑体达到稳定状态。为了防止桩顶产生过大变形,在抗滑桩桩顶设置预应力锚索。

4 工艺流程及技术操作要点

4.1 工艺流程

工艺流程:裂隙封闭→坡脚回填反压→钢管桩施工→监测→放线→桩孔开挖→钢筋笼制作→抗滑桩浇筑→挡土板浇筑→锚索制作。

4.2 操作要点

4.2.1 坡脚回填反压

首先在坡顶钢管桩施工前,堆填反压坡脚,反压区坡顶标高暂定挡墙顶部,反压区坡率1∶1.5,回填反压区尽可能从坡脚开始逐层回填反压,在坡脚回填反压的过程中,实时对坡体顶部挡墙及建筑物变形进行监测,回填反压坡顶高程可根据坡体变形位移进行调整,监测与坡脚反压形成动态施工。坡面尽可能做到压密、平整,堆填面采用防水布进行覆盖。

4.2.2 钢管排桩施工

在坡脚回填反压一定程度后,根据现场情况再进行坡顶微型排桩的施工,在现有外侧已变形的道路内侧设置两排A型C30钢管桩,钢管桩桩身直径150 mm,钢管外径133,壁厚4.5 mm,内置工字型钢,采用10号热轧普通工字钢,桩间距0.8 m,排距0.8 m,呈梅花形布置,钢管桩嵌入潜在滑面以下深度不小于4.0 m,钢管桩桩顶设置压顶梁,其截面尺寸为0.3 m×0.4 m,共需施作A型钢管桩三排共100根,桩长9 m~10 m。

4.2.3 压顶梁及联系梁施工

梁设置于桩顶,钢管桩钢管伸入压顶梁,上部预留足够保护层厚度,然后架设压顶梁模板,浇筑压顶梁及联系梁。混凝土浇筑过程中,当必须留置施工缝时,应留置在两相邻钢管桩作用的中心部位。对已浇筑完毕的格构,应及时派专人进行养护,养护期应在7 d以上。

4.2.4 抗滑桩施工

桩孔开挖。

圆形抗滑桩:采用机械旋挖,跳越法隔2桩~3桩开挖,待上一批桩身混凝土强度达到设计强度75%以上后,方可进行下一批桩身开挖。在施工流程开始之前,先要完成相应的放坡操作与平整操作。具体的措施为:首先清除垮塌风险较大的桩位表层或者附近土体,对于坡脚有必要运用填土来完成压实处理,而不要开挖全断面。经过上述的操作之后,保证整个斜坡符合安全度指标。抗滑桩采用机械开挖时,严禁使用爆破开挖。

方形抗滑桩:采用人工挖孔,跳越法隔2桩~3桩开挖,待上一批桩身混凝土强度达到设计强度75%以上后,方可进行下一批桩身开挖;每开挖深度1.0 m,应浇筑护壁,护壁采用钢模支护、用C25混凝土现场连续灌浇,桩护壁在土层、强风化岩层及破碎中风化岩层中均应设置;桩在开挖过程中应按规范要求采取孔内送风措施,防止工人沼气中毒和缺氧情况发生。

4.2.5 桩锚索施工

1)锚索由7Φs型号的钢绞线制作而成,对此应当配备出厂证明,在全面检验的前提下确保符合特定的规范,而后投入后期的施工。

2)钻孔操作。在成孔的前期,施工方应查明是否有地下工程、地下管道及地下管线等隐蔽工程,以便采取措施保护,防止伤害到隐蔽的管线。对于锚孔至少保持20 mm以内的孔距误差,上述误差应当属于水平的误差。从垂直角度来看,不能超出20 mm的孔距误差。在设计孔深时,应当将其控制于0.5 m左右的长度,确保一次实现钻进操作。针对钻孔的岩芯应当予以精确的编录,对于风化岩层进行全面的控制,保证锚固段能够稳定进入。在钻孔操作的前提下,先要清除钻孔内的杂质,然后借助风机来实现相应的吹干操作。针对锚固段而言,最好选择干作法来实现相应的施工处理。

3)注浆操作。在注浆操作中,最好选择水泥砂浆作为注浆材料,例如M30型号的砂浆材料。具体来讲,施工方可以视情况选择硅酸盐制成的普通水泥,确保将其控制在42.5 MPa的强度以内,而不可选择高铝水泥作为建筑材料。在选择砂石时,最好选择中等粗度的细砂,细砂至少要符合0.7的细度模数。在计算重量时,应当将其控制在3%左右的含泥总量。如果砂石本身包含了特定比例的硫酸盐、硫化物、有机质或者云母,那么有必要将其限制在1%的比例。

对于水体而言,最好选择饮用水,确保水中不会掺入杂质。在均匀搅拌的前提下,针对搅拌后的水应当立即予以利用,确保控制于初凝发生之前。在上述过程中,不要混入杂物或者石块。如果浆液从小孔口的位置溢出,或者排气过程已经停止,则可以终止整个的注浆过程。如果浆液已经开始出现了硬化趋势,那么对于适量的浆液有必要及时予以补充。这是由于硬化后的浆液不再能够充满容器。如果选择了一次性的常压注浆,那么有必要开始于孔底的位置;持续灌入浆液,直到溢出了孔口。此外,上述过程最好限制于0.5 MPa的注浆压力。

本工程锚索轴向拉力设计最大值为962.38 kN/孔,锚索最大试验荷载见表1。

4)锁定预应力锚索。在开展张拉操作以前,先要标定张拉设备所处的位置。等到锚固体符合了90%左右的设计强度,就应当进入后期的锁定操作与张拉操作。与此同时,锚索的间隔距离至少应当保持1/2左右的张拉间距。如果要开始张拉锚索的操作,那么有必要确保密切连接各个部位,确保锚索本身符合特定的平直度。

锁定荷载如表2所示。

表1 锚索最大试验荷载

表2 锁定预应力锚索荷载

5)预应力锚索张拉、锁定后,才能进行下一级土石方开挖。

5 边坡设计标准

AB段边坡抗滑桩设计见表3,表4。

表3 A型抗滑桩统计一览表

表4 锚索统计一览表(一)

BC段边坡抗滑桩设计见表5,表6。

表5 B型抗滑桩统计一览表

表6 锚索统计一览表(二)

6 实施效果与创新点

通过第一阶段的微型桩施工,有效的阻止了边坡的滑塌,控制了裂缝,为后期的第二阶段抗滑桩施工提供了一定的安全性以及争取到了宝贵的时间,减少对构(建)筑物的损失,直接有效的降低了社会损失。通过后期变形监测点反馈的数据来看,此边坡已稳定,这样对附近开发的楼盘有了较强的保护作用。将微型桩与抗滑桩结合使用,既控制了边坡的继续滑塌,为抗滑桩的施工争取到了足够的时间,同时也保证了后续施工的安全。

[1] 冯剑敏.有锚门式抗滑桩数值模拟[J].科技资讯,2015(4):67.

[2] 张国强,冷星火,王 磊,等.膨胀土边坡新型支护结构设计[J].人民长江,2014(7):36-38.

[3] 张 东,朱文骏,华锦耀. 边坡挡土墙与锚拉式抗滑桩施工技术[J]. 浙江建筑,2012(1):49-53.

On construction method for campshed+ anchored slide-resistant piles of rock-soil slopes

Hao Shaojie

(QualityInspectionStationforConstructionProjects,YangquanCoalMineAreaforCoalIndustry,Yangquan045000,China)

The paper adopts the consolidation with the method of “crack sealing + refilling counter-pressure at slope foot + steel pipe piles + inspection” at the slopes which have partial collapses and deformation, maintains the sliding body’s stability during the construction, and adopts the comprehensive slope treatment with the slide-resistant pile and anchor cables, so as to ensure the whole stability of the slopes and control the deformation.

counter-pressure, steel pipe pile, inspection, slide-resistant pile, stability

1009-6825(2017)21-0060-02

2017-05-18

郝少杰(1981- ),男,工程师

P642.22

A

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