《第4章边坡工程的治理技术之3——抗滑桩施工技术剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4章边坡工程的治理技术之3——抗滑桩施工技术剖析（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 边坡工程治理技术之 抗滑桩施工技术,边坡工程,本 章 主要内容 一、抗滑桩概述 二、钻孔灌注桩施工 三、人工挖孔桩施工,一、抗滑桩概述,1.1 抗滑桩概念 桩是深入土层或岩层的柱形构件。边坡处治工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下 推力，而使边坡保持平 衡或稳定，如图5.1。,1.2 抗滑桩设计要求和设计内容 抗滑桩设计一般应满足以下要求： (1)抗滑桩提供的阻滑力要使整个滑坡体具有足够的稳定性，即滑坡体的稳定安全系数满足相应规范规定的安全系数或可靠指标，同时保证坡体不从桩顶滑出，不从桩间挤出； (2)抗滑桩桩身要有
2、足够的强度和稳定性，即桩的断面要有足够的刚度，桩的应力和变形满足规定要求； (3)桩周的地基抗力和滑体的变形在容许范围内； (4)抗滑桩的埋深及锚固深度、桩问距、桩结构尺度和桩断面尺寸都比较适当，安全可靠，施工可行、方便，造价较经济。,根据上述设计要求，抗滑桩的设计内容一般为： (1)进行桩群的平面布置，确定桩位、桩间距等平面尺度； (2)拟定桩型、桩埋深、桩长、桩断面尺寸； (3)根据拟定的结构确定作用于抗滑桩上的力系； (4)确定桩的计算宽度，选定地基反力系数，进行桩的受力和变形计算； (5)进行桩截面的配筋计算和一般的构造设计； (6)提出施工技术要求，拟定施工方案，计算工程量，编制概(
3、预)算等。,1.3 抗滑桩的桩型选择 适用于抗滑桩的桩型有钢筋混凝土桩和钢管桩、H型钢桩等，最常用的是钢筋混凝土桩。 抗滑桩桩型的选择应根据滑坡性质、滑坡处的地质条件、滑坡推力大小、工程造价、施工条件和工期要求等因素综合考虑，按安全、可靠、经济、方便的原则，结合设计人员的工程经验来选择。 (1)钢筋混凝土桩 钢筋混凝土桩是抗滑桩用得最多的桩型，其断面形式主要有圆形、矩形。圆形断面可机械钻孔成桩，也可人工挖孔成桩，桩径根据滑坡推力和桩间距而定，从6002000，最大可达4500。矩形断面可充分发挥其抗弯刚度大的优点，适用于滑坡推力较大，需要较大刚度的地方。一般为人工成孔抗滑桩，断面尺寸bh一般为
4、10001500、1200 X 1800、15002000、2000 3000等。,滑坡推力大、桩间矩大，选择桩径较大或桩断面尺寸较大的桩，反之则选桩径小的桩。 (2)钢管桩 钢管桩一般为打入式桩，其特点是强度高、抗弯能力大、施工快、可快速形成桩排或桩群。钢管桩桩径一般为D400D900，常用的是D600。 钢管桩适合于有沉桩施工条件和有材料可资利用的地方，或工期短、需要快速处治的滑坡工程。 (3)H型钢桩 H型钢桩与钢管桩的特点和适用条件基本相同，其型号有HP200、HP250、HP310、HP360 等。,1.4 抗滑桩施工概述 抗滑桩施工多采用机械成孔或人工成孔，现场灌注混凝土施工。 灌
5、注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔灌注桩等几类。 抗滑桩较常见的类型式是机械钻孔灌注桩和人工挖孔桩。 机械钻孔灌注桩按照成孔环境不同分为：干成孔法和湿成孔法； 干成孔法按照成孔机械不同又分为：旋挖钻机成孔，螺旋钻机成孔，机械洛阳铲成孔、锅锥成孔等； 湿成孔法按照成孔机械不同又分为：正循环钻机成孔，反循环钻机成孔，冲击钻机成孔、旋挖钻机成孔等。 其中，又以旋挖钻机成孔，正、反循环钻机成孔以及人工挖孔法最为常用，因此，本章重点介绍这几种施工方法。,二、
6、钻孔灌注桩施工,我国应用钻孔灌注桩始于20世纪60年代初，首先在桥梁和港口建设中采用。1963年冬在河南安阳冯宿桥的两座桥台中首先利用了钻孔灌注桩基础。 1965年4月交通部在河南召开钻孔桩技术鉴定会，认为它是一项重大技术革新，成为公、铁路桥梁下部基础的首选形式，风靡全国。 钻孔灌注桩发展至今已经被广泛运用于建筑物桩基础、桥梁、大坝、基坑支护、边坡治理等工程领域。,2.1 机械钻孔灌注桩的发展概况,钻孔灌注桩成孔共分为2种成孔形式： 干成孔法，没有泥浆的情况下施工； 湿成孔法，就是在泥浆的帮助下成孔。 干成孔法按照成孔机械不同又分为：旋挖钻机成孔，螺旋钻机成孔，机械洛阳铲成孔、锅锥成孔等； 湿
7、成孔法按照成孔机械不同又分为：正循环钻机成孔，反循环钻机成孔，冲击钻机成孔、旋挖钻机成孔等。,2.2 钻孔桩的类型,干成孔法采用的机械有： 螺旋钻机、旋挖钻机、 机械洛阳铲、锅锥钻等。,2.3 干成孔法,泥浆或水从钻杆进入，从井口流出。为正循环。 泥浆或水从钻杆吸出，从井口流入。为反循环。 正循环排渣法:在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。 反循环排渣法: 砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。,2.4.1 正、反循环排渣法,
8、2.4 湿成孔法,成孔时泥浆由钻杆内部注入,从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。,正循环回转钻机,反循环回转钻机,成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，排放土渣的能力强。,冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔。 冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头。,2.4.2 冲击成孔法,2019/10/16,2
9、5,2.4.3 旋挖钻机成孔,旋挖钻机钻进成孔工艺，首先是通过钻机自有的行走功能和桅杆变幅机构使得钻具能正确的就位到桩位，利用桅杆导向下放钻杆将底部带有活门的桶式钻头置放到孔位，钻机动力头装置 为钻杆提供扭矩、加压装置通过加压动力头的方式将加压力传递给钻杆钻头，钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻头 内 ，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出 孔外卸土，这样循环往复，不断地取土、卸土，直至钻至设计深度。,2.5 钻孔灌注桩施工,施工准备,埋设钻孔护筒,搭设作业平台,桩机就位,钻 孔,成孔检测,清孔,安放钢筋笼,安放导管,浇筑水下混凝土,拔出导管、护筒,基桩检测,施工工艺流程图,施工前保证“
10、四通一平”就是施工现场水通、电通、路通、通讯要通；一平是施工现场要平整。 施工现场设有“七牌一图”，即工程概况牌、管理人员名单及监督电话牌、消防保卫（防火责任）牌、安全生产牌、文明施工与环境保护牌和施工现场平面图。 在施工前以对施工场地进行了详细调查，并用人工挖探沟，以确定地下无管线，确定后方可开始施工。 在旱地上清除杂物，换填软土，平整压 实，场地位于陡坡时，可用枕木或型钢等搭设工作平台。,2.5.1 施工准备,2.5.2 测量放样,由项目部技术质量部与经验丰富的专业测量工程师组织测量放线小组，测量仪器及工具事先检查、定期校正。测量控制的重点是场地坐标控制网和灌注桩桩位点的测放与控制。 测量
11、放线前，必须检查测量仪器的使用日期是否在有效期内，若没有在有效使用期内，需要进行鉴定的测量仪器，必须在进行鉴定后，报验监理单位审批后方可使用，测量放线需要的设备如下表所示：,桩位测量放线的精度为：桩位偏差20mm，施工技术员在测量放线过程中，对照桩位平面图对每个桩位纵横间距进行复查。测量工程师提交桩位测量定点成果资料，经监理单位验线复核后方可施工。其程序如下： （1）建设方将坐标基准点引入施工现场，并出具成果资料。测放前进行复核需用的坐标点。 （2）我方根据建设方提供的坐标基准点成果资料及桩位平面位置图，测量工程师进行桩位的坐标计算，技术组、质检组进行检查、核对坐标计算值，熟悉了解工程桩设计图
12、纸意图。 （3）测量小组人员进行桩位测量放点，复核确认无误后，测量工程师编制测量放线成果图并完善测量放线资料。 （4）桩位测放完成后，由项目总工组织质检组、技术组逐线、逐点复核检查，然后填写施工测量放线报审表，桩位测量放线记录、施工放线验收记录以及相应的测量放线成果图，上报监理单位进行复测，经验线合格后方可进行下道工序。 （5）组织人员测量每个桩孔的孔口标高，并根据施工图纸桩顶标高的要求计算出每个桩孔的孔口标高、设计孔深、钢筋笼埋深等，并报送监理单位复核。,2.5.2 测量放样,泥浆护壁适用钻机：正反循环、旋挖钻等。 泥浆的作用：将钻渣利用泥浆带出,并保护孔壁不致坍塌。再使用水下混凝土浇筑的方
13、法将泥浆置换出来,从而完成钻孔灌注桩的施工。 泥浆池：为保证泥浆的供应质量，现场设置制浆池、贮浆池及沉淀池。泥浆传送采用泥浆槽和泥浆泵。泥浆池的另外一个作用是储存多余的泥浆，避免泥浆流溢，污染施工及生活环境。 泥浆池防护结构：立杆及横杆均采用架子管搭设，十字扣连接，立管长2m,打入围堰不小于0.5m。架子管外部每隔0.5m涂刷红白相间的醒目警示标，四周挂上“防止坠落、坑深危险、请勿靠近”等警示标语。,2.5.3 泥浆制备,泥浆制备的要求 1、在钻孔作业中，经常对泥浆质量进行试验测定，以便及时调整泥浆性能指标，确保护壁良好不坍孔，钻进顺利。基本上每工作班开始时检测泥浆出口处密度、粘度，以后钻进过
14、程中每隔2小时测定一次进浆口及排浆口的泥浆比重、粘度等指标。泥浆稠度将视地层变化或操作要求，机动掌握，但钻孔时时刻注意保持护筒内泥浆水位稳定。 2、调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，根据地层情况，采用比重为1.101.50，粘度为1828s，酸碱度为810，胶体率95%，含砂率4%的泥浆。 3、泥浆制备：优先选定用高塑性粘土作为造浆原料，在调制泥浆前后初步估计造浆需用粘土量，再进行造浆。 4、对于废浆渣，集中放置在指定位置进行，避免污染施工场地。,2.5.3 泥浆制备,2.5.4 护筒制作与埋设,护筒作用： 1)定位； 2 )保护孔口，以及防止地面石块掉入孔内； 3 )保持泥浆水位（压力），
15、防止坍孔； 4 )桩顶标高控制依据之一；5 )防止钻孔过程中的沉渣回流。 护筒制作： 护筒采用钢质护筒，其大小应注意与抗滑桩的桩径相匹配，一般略大于其桩径。,2.5.4 护筒制作与埋设,护筒埋设： 护筒埋设分为人工埋设和机械埋设两种措施。钢护筒埋置高出施工地面0.5m；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。 1）人工埋设： A 、埋设护筒采用挖坑法，由吊车安放。 B 、测量队对护筒的桩位进行放样，现场技术人员复核，挖孔直径为护筒直径加40cm，挖孔深度为护筒长度。 C、利用护桩拉线绳定出桩位中心，再用线锤将桩位中心点引至孔底。 D、用吊车吊放护筒至孔内，用线绳连接护筒顶部，
16、吊垂线，用吊车挪动护筒，使护筒中心与桩位中心重合，其偏差不大于3cm。 E、护筒位置确定后，吊垂线，用钢卷尺量测护筒顶部、中部、底部距离垂线的距离，检查护筒的垂直度。 F、符合要求后在护筒周围对称填土，对称夯实。 G、四周夯填完成后，再次检测护筒的中心位置和竖直度。 H、测量护筒顶高程，根据桩顶设计高，计算桩孔需挖的深度。,2）机械埋设 根据桩径，选择护筒钻进钻头，移动旋挖钻机，观看仪表显示器，机械是否处于水平状态，满足施工需要后，钻头轴心对准护筒十字线，机械给油，钻头进入地面深处，根据护筒长度，大概需要2-3次钻进基本满足深度要求。 回转机械挂上护筒，护筒与钻杆保持顺直，处于同一轴线上， 机械旋转至孔口上方，对准钻进完成的孔井，注意人工配合把持护筒处于水平位置，钻杆受力向下轻压护筒，使护筒缓慢进入孔井，待护筒垂直进入孔口，机械加大受力护筒快速压进到位。,2.5.4 护筒制作与埋设,2.5.5 钻机就位,根据桩心位置，调整移动机械，保证机械钻杆轴心与桩心重合，否则进行微调到位。 连接护桩、拉十字
