天龙山连接线K1+340～K1+550段边坡施工要点解析

文/冯生海、车晶

1 概述

山区公路滑坡问题是交通运输中的一个严重问题，在对公路造成损坏的诸多灾害中，公路滑坡已成为严重影响公路交通完好、畅通最主要的灾害之一[1]。在支挡工程方面，逐步发展锚索技术。目前新的结构形式，包括锚索与各种类型的钢架抗滑桩组合应用，在排水等综合措施下可节约工程投资。

天龙山连接线K1+340～K1+550段宽210m，长110m，前、后缘高差约为50m。根据现场调查，边坡受开挖扰动及强降雨影响，局部出现变形滑动，滑动变形区对应测设里程为K2+510～K2+590段，宽度约为80m，纵向长约85m，平均厚度为8m，主滑方向为255°，其主要物质成分为残坡积碎石土[2]。

天龙山连接线防火通道在该段边坡前部以桥梁的形式通过，目前该段边坡变形主要体现在坡体中上部，后缘下挫及开裂裂缝显著，在降雨等不利条件下极易出现整体滑动，不仅威胁过往车辆和行人的生命财产安全，更威胁下部K1+340～K1+550段桥梁及后部K3+295～K3+380段桥梁的稳定安全。

图1 边坡全貌

2 工程治理方案

2.1 支挡工程

2.1.1 滑动变形区

锚索框架：设计并适当整理现坡面，对2级现有坡率整理合并后，采用锚索框架进行防护，锚索框架高6m，坡率1∶1，锚索框架格构梁截面尺寸为500mm×500mm，并采用C30混凝土浇筑。

2.1.2 潜在变形区

2.1.2.1 抗滑桩：在边坡影响范围内的8根桥墩内侧设置抗滑桩进行针对性支挡，每根桥墩内侧设置5根圆形钻孔桩进行支挡，抗滑桩桩间距2.5m，桩径1.3m，桩长18～24m，共40根。

2.1.2.2 锚索框架：对抗滑桩桩后坡体进行整理合并后，采用锚索框架进行防护，锚索框架高8m，坡率1∶1，锚索框架格构梁截面尺寸为500mm×500mm，采用C30混凝土浇筑。

2.2 锚杆框架

为了防止坡体出现浅层溜塌现象，保障抗滑桩的施工安全，滑动区锚索框架之间的坡面应进行适当整理后，设置锚杆框架进行防护。

2.3 截排水工程

为了降低地表水对不稳定边坡稳定性的影响，在边坡周界外围设置一道截水沟，并对断头路基边沟进行引导梳理，将地表水排出不稳定边坡。

3 施工顺序、技术要求

3.1 施工顺序

鉴于目前不稳定边坡滑动变形区变形严重，施工应严格按照要求进行，总体施工顺序如下：截、排水沟—微型钢管桩—锚索框架+锚杆框架—下排抗滑桩[3]。

3.2 主要工程施工技术要点

3.2.1 抗滑桩的钻孔桩施工要点

3.2.1.1 成孔

旋挖桩施工比较重要的部分是成孔技术，成孔过程中经常出现塌孔、缩径、桩孔偏斜或桩端的承载力不满足要求等问题[3]。在成孔施工时需注意以下几点。

3.2.1.1.1 特定地层必须跳挖施工：旋挖桩施工容易形成孔壁土体，对桩造成的动压力较大。由于桩体在浇筑前桩身混凝土强度较低，一般很容易产生缩径，所以务必采用跳挖的办法，避免成孔施工中产生塌孔和缩径。

3.2.1.1.2 桩体定位与孔深度的确定：护筒位置确定后，应尽快复核护筒的位置，严格把控护筒中心点位置与桩体中心点位置的偏差，一般不能大于50mm，必须精准把控孔的深度；在机械本身测量后，还要进行人工测量并做好记录。

3.2.1.1.3 抗滑桩应嵌入中风化基岩内且不小于5m，若施工过程中桩嵌固段不足，应提出变更并对桩进行适当加长。

3.2.1.2 桩体质量的控制

3.2.1.2.1 为保证桩体施工的质量，必须严格检查原材料的质量，验收相关原材料的质保书。如发现原材料与质保书存在偏差，应该严格进行复查；不满足质量要求的材料，严禁用于施工[4]。

3.2.1.2.2 灌注水下的混凝土必须使用导管进行灌注，混凝土可能会出现离析现象，但是如果控制好配合比，就能够有效降低离析程度。

3.2.1.2.3 为避免断桩、夹泥、堵管等事故，混凝土灌注的时候必须严格控制以下两点：混凝土搅拌时间以及混凝土坍落度。

3.2.1.2.4 旋挖桩的施工必须关注灌注工艺，施工中缓慢抽动导管，从而使混凝土面上升达到合适的力度，确保连续灌注与拔管。如果处理不好，比如大幅度抽出导管，势必造成混凝土体冲刷旋挖孔的孔壁，致使孔壁受损，其后果是桩身夹泥。

3.2.2 锚索（杆）框架

3.2.2.1 锚索（杆）框架的施工顺序为：施工准备、测量放样；钻孔、清孔；编制锚索—安放锚索、注浆；浇筑框架梁；安装锚头钢垫板、封锚。

3.2.2.2 按照施工图纸布置锚索的位置，锚索施工平台要便于机器施钻，施工前应清理松土、危石，对场地进行整平。

3.2.2.3 按照施工图布置好钻孔孔位后进行钻探，钻孔过程中务必控制好钻进的角度，钻进完成后加以检测，如发现偏差应立即处理。钻孔倾斜角度允许偏差不超过百分之一，孔口的位置的偏移不能超过50mm；钻孔深度的偏差不能超过200mm；除此之外，还要考虑到沉渣，实际钻进深度应该比设计深度大1m，且钻进施工中孔口要设置除尘设备。

3.2.2.4 锚索施工过程中不能水钻，否则极易导致边坡失稳。出现塌孔、缩孔等事故后，应该及时停止钻进，适时利用注浆压力进行固壁处理，水泥初步凝固后，再次进行扫孔，并做好现场记录。钻进时应该对地层与设计不符或者其他钻进问题，比如漏风、反渣、地下水等情况，做好现场记录[5]。

3.2.2.5 锚索钻孔必要时应跟管钻进。为确保锚索长度，实际钻孔深度要大于设计深度1m。钻孔完成后应该利用高压的气体把孔内岩屑和岩粉吹干净，以此防止水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度降低。

3.2.2.6 锚索孔灌注M30 水泥砂浆，砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的砂浆应在初凝前用完，并严防石块杂物混入。

3.2.2.7 锚索要与框架梁合理拼接，按照设计图纸配套，锚索的编制、安装、注浆、张拉、锚头封闭、抗拔力试验等施工要求按照相关行业规范执行。

3.2.2.8 锚索注浆过程中若发现漏浆严重现象，可在锚索全段缠绕由多个土工袋缝合成一体的套筒，利用套筒防治因裂隙造成的浆液快速扩散；土工袋自身的渗透性特点可保证部分浆液从土工袋缝隙中渗漏，这样渗漏到外面的浆液可与岩土体粘结为一体，保证了锚索的有效锚固力。同时应适当降低注浆压力，现场施工可进行灵活调整（以不堵塞注浆管压力为准），注浆采用分段、分孔、分时进行，尽量不要一次性大量注浆，待注浆初次凝固后再进行继续施工，可有效降低变更工程量。

4 结语

4.1 鉴于该不稳定边坡滑动变形区变形开裂严重，施工过程应严格按照施工工序进行，做好监测和预警，一旦发现边坡出现滑动失稳迹象，应立即撤离边坡施工区域，确保施工人员安全。

4.2 本次施工采取跳桩施工，并适度减缓了施工速度，有效降低了工程活动对桥梁的影响。

4.3 本次施工过程中，锚索注浆中发生漏浆严重的现象。经研究，创新性地采取特制土工袋套筒套于锚索外侧，利用土工袋套筒防治因裂隙造成的浆液快速扩散。土工袋自身的小空隙性既可以有效防止浆液快速扩散外流，又可以渗漏部分浆液，从而与孔壁岩土粘结为一体；这不仅防止了漏浆现象，而且保了证锚索的有效锚固力。采用该施工工艺完成锚索施工后，锚索锚固效果良好，可推广使用该施工工艺。