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1、用于库岸边坡滑坡段处理的抗滑桩加固技术潘金龙岩土科技股份有限公司浙江 310014摘要：边坡岩(土)体在重力作用下沿贯通的的剪切破坏面发生滑动破坏的现象。在边坡的破坏形式中，滑坡 是分部最广、危害最大的一种。它在坚硬或松软岩层、陡倾或缓倾岩层以及陡坡或缓坡地形中均可发生，如不及时 治理，对水库正常运行，安全使用造成严重影响，抗滑桩是治理库岸边坡最有效的措施，本文着重阐述用于库岸边 坡滑坡处理的抗滑桩加固技术。关键词：库岸；边坡；抗滑桩；加固技术1前言常见的库岸边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕变、崩塌、滑坡四种类型。此外还有塌滑、错落、 倾倒等过渡类型。地质地貌、岩土类型和性质、地质构造和岩体结构
2、、水、其他：包括风化、人工挖掘、振动、 地震等都是影响边坡稳定的因素。水库蓄水后，水温条件、库周的水文地质条件都会发生比较剧烈 的变化，以致影响库区及邻近地段的地质环境，因此产生了各种工程地质问题，在边坡的破坏形式 中，滑坡是分部最广、危害最大的一种，治理滑坡最有效的是抗滑桩技术。2.技术方案库岸边坡加固工程主要为滑坡段处理，布设不同尺寸(2X3m. 3X4m)的抗滑桩进行处理。 抗滑桩上部约1/22/3桩身处于覆盖层中，下部约1/31/2桩身嵌入基岩，护壁采用C25混凝土, 厚度为0.35m，桩身采用C30混凝土。2.1施工程序抗滑桩施工程序框图2.2抗滑桩施工岸坡加固工程施工作业面长，工期
3、紧张，根据抗滑桩布置特点，采用分区、分段、跳 跃式方式隔孔开挖。2.2.1人工挖孔桩施工工艺：施工准备（人员、机械、材料准备及场地平整）一测量放样、抗 滑桩混凝土锁口并埋定位桩f土方井挖f支撑护壁f浇筑护壁混凝土f拆模继续下挖f石方井挖f 喷锚支护一安装钢筋笼一桩身混凝土浇筑一复测桩位。2.2.2测量放样：平整孔口地面，施测轴线或台柱十字线，定出桩口准确位置。设置地表排水 及防渗设施，雨季施工时孔口应搭雨棚，设置对滑坡变形、移动的观测标桩，制定井下作业和撤出 人员的安全防护技术措施。2.2.3孔口部分处理及锁口：根据桩孔孔口段土质情况将井口挖至1.0m深时，即采用C25的钢 筋混凝土浇注成锁口
4、。用来防止下节井壁开挖时井口沉陷。锁口顶面平整，并高出原地面400mm。 具体按设计图纸施工。2.2.4 土方井挖： 开挖：开挖采取边挖边护的方法。每节挖深lm后，浇筑混凝土护壁，护壁厚根据地质情况具 体确定。遇到特殊地质时开挖深度视地质情况确定，一般地，自稳性较好的可塑硬塑状粘性土， 或稍密以上碎块石土。如是石质风化易破碎或有地下水出露地段，井壁容易发生坍方，每节开挖深 度相应缩短至50cm，护壁分节不应在土石层变化和滑床面处。为减轻开挖时对井壁的震动，土质地 段采用人工从上到下逐段用镐、锹进行，坚硬土层用锤、钎或风镐破碎，挖土次序先中间后周边挖 孔软岩地段采用人工配合风镐进行。开挖过程中遇
5、到地质破碎的地带用钢箍或木头加强支护，同时 加紧护壁的施工，使护壁尽快达到固壁作用。施工中随时检查孔径、中线及标高，每次开挖后都作 好井身地质的观察和记录，描绘地质柱状图，地质与设计不符时并将发现的异常及时报请监理工程 师和设计人员，并采取相应的处理措施。具体施工方法见下图。人工挖孔抗滑桩方法示意图实际桩底高程应报监理工程师会同设计单位现场检查确定。桩孔开挖过程中应及时排走孔内积 水，当滑坡体的富水性较差时，可采用孔内直接排水，当富水性好，水量很大时，宜采用桩孔外管 泵降排水。 护壁施工：挖孔桩护壁采用C25混凝土，35 cm厚，配分布筋（p 16间距30 cm,主筋Q 20间距 20 cm,
6、以保护挖孔桩周围土体。 模板施工：在立模前，先清除岩壁上的浮土和松动石块，使护壁混凝土紧贴围岩，护壁模 板由2块活动钢模板组合而成。护壁支模由中心线控制，将控制桩轴线、高程引到第一节混凝土护 壁上，每节以十字线对中，吊垂球控制中心点位置，用尺杆找四边净距，然后由基准点测量孔深。 为便于拆模及浇筑，上口与下口的角度做成一定的倾角，上口孔径与设计相同，地质条件差时，每 节护壁间用钢筋进行连接，加强上下节护壁的整体性。II护壁混凝土浇筑：护壁混凝土采用采用提 升设备运送混凝土，小型插入式振捣器捣固。浇筑混凝土时，使两节护壁形成交错搭接状。护壁灌 注后，桩井净断面尺寸不得小于桩身设计断面尺寸，每浇完三
7、节护壁后进行一次桩中心位置的校核 工作，并对桩的直径和垂直度进行检查，发现偏差，及时采取措施纠正。为使护壁尽快达到固壁作 用，混凝土搅拌时掺入早强剂，提高混凝土早期强度。III注意事项：护壁混凝土模板的支架可于灌 注后24h拆除，开挖应在上一节护壁混凝土终凝以后进行。在围岩松软破碎和有滑动面的节段，应 在护壁内顺滑坡方向用临时横撑加强支护，并注意观察其受力情况，及时进行加固；当发现横撑受 力变形、破损、失效时，孔下施工人员必须立即撤离。 出碴：由于实际施工场地狭窄，桩内出碴采用孔内人工装碴卷扬机垂直提升，吊斗的活门应 有双套防开保险装置。吊出后人工配合3m3装载机装10t自卸车有用料运至临时堆
8、土场，弃料运至业 主指定渣场。不得堆放在滑坡体上，防止诱发灾害2.2.5石方井挖2.2.5.1 开挖抗滑桩石方井挖采用YT28气腿钻人工全断面开挖，井壁周边采用光面爆破，中心掏槽的爆破方 式。开挖深度超过10m。在抗滑桩顶部制作一个井架，安装一个0.3m3吊斗，在抗滑桩井孔处布置一 台3t卷扬机，通过卷扬牵引吊斗、人工装吊斗进行出渣和运输开挖设备，施工人员不得利用吊斗上 下交通。钻孔爆破：抗滑桩石方井挖采用YT28气腿钻钻孔，周边孔采用光面爆破，光爆孔间隔装药， 导爆索引爆,炸药采用乳化或岩石铵梯防水炸药，雷管采用非电毫秒雷管,预计每循环有效进尺10m。 抗滑桩石方井挖爆破设计及爆破参数详见后
9、附图：抗滑桩井挖爆破布孔示意图出渣：抗滑桩开挖爆破石渣由吊斗运至井上，采用人工配合3m3装载机装10t自卸车出渣。可利 用料运至暂存料场，废料直接运至业主指定弃料场。2.2.5.2 支护1.喷混凝土(1) .喷混凝土工艺流程喷混凝土采用湿喷方式，其工艺流程见下图。喷混凝土工艺流程图(2) 喷混凝土施工方法：喷混凝土施工严格按规范和设计要求执行，施喷前先清冼岩石表面， 再在岩石面湿润的状态下，进行喷护作业。首先清除受喷面上的松动岩石，再用高压风水冲冼干净, 并埋设控制喷层厚度的标志。喷射优先采用湿喷法分区进行，自下而上螺旋式喷射，喷厚超过10cm 时，至少分三层施喷。后一层应在前一层混凝土终凝之
10、后进行，若终凝1h后再行喷射，应先用风水 清洗喷层面。混凝土采用湿喷方式，混凝土料由拌和站拌制，6m3搅拌罐车运输，SP-6D型湿喷机施 喷。支护与开挖的间隔时间、施工顺序及相隔距离，将根据地质条件、爆破参数、支护类型等因数 确定，一般在围岩出现有害松弛变形之前支护完成。锚喷支护施工一般采用先锚后喷的施工程序， 但对软弱围岩、断层破碎带、节理裂隙发育地段，则采取先喷第一层混凝土进行封闭保护，然后打 锚杆，最后喷射混凝土至设计厚度的施工程序。(3) 喷混凝土施工工艺措施：现场试验：只有通过试验才能确定最优的配合比和施工工艺参 数。准备工作：埋设好喷厚控制标志，作业区有足够的通风照明，喷前要检查所
11、有机械设备和管 线，确保施工正常。对渗水面做好处理措施，备好处理材料，联系好仓面取样准备。拌和及运输: 拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌，搅拌时间要足够，拌合料运输、存放要防雨、防 污染，入机前严格过筛，其运输、存放时间应符合有关技术指标，运输采用混凝土罐车运输。拌和 用水泥选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，其标号不低于P.042.5。骨料：拌和用细骨料应采用 坚硬耐久的粗、中砂，细度模数不宜大于2.5，含水率控制在57%；粗骨料采用坚硬耐久的碎石， 粒径不超过15mm；不得使用含有活性二氧化硅的骨料。水：拌和用水应符合招标文件规定。外加剂： 速凝剂的质量应符合施工图纸要求并有生产厂
12、家的质量证明书，初凝时间不得大于5min，终凝时间 不得大于lOmin,选用外加剂须经监理工程师批准。混合料搅拌应遵循以下规定：混凝土搅拌时间 不得少于lmin；混合料有外加剂时，搅拌时间应适当延长。混凝土水平运输采用6.0m3混凝土罐车 运输，水平段直接供料给湿喷机。清洗岩面：清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物；处理好 光滑岩面；用高压风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，应采用压风清扫岩面；在受喷面滴 水部位埋设导管排水。仓面验收以后，开喷以前对有微渗水岩面要进行风吹干燥。喷射要点：为 保证施工质量和加快施工进度，喷射混凝土要沿一定方向分区、分块、分薄层均匀施喷，自下而上 施工，避免回
13、弹料覆盖未喷面。喷头距施喷面要合适，喷射推进要有序，尽量减少回弹，刚喷射完 的部分要进行喷厚检查(通过埋设点、针探、高精度断面仪检测)不满足厚度要求的，可及时复喷 处理。喷射作业要连续，因故中断则需及时清理机械管道，防止管道堵塞。混凝土回弹率不应大于 15%。喷射机的工作风压满足喷头处的压力在O.lMPa左右。工作面到喷枪的距离,通常取0.61.2m, 这样可达到要求的最佳效果，回弹量最低，压实最好，喷枪保持与工作面成垂直角度，而且不允许 与基面的夹角小于45。分层喷射时，后一层喷射应在前一层喷混凝土终凝后进行，若终凝1小时后进行喷射时应先用风、 水清洗喷层表面。从前一喷混凝土区段结束到下一循
14、环的掘进爆破时间间隔不得小于4小时。养 护、检测：喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，养护时间一般不得少于14天，气温低于5C时， 不得喷水养护。当喷射混凝土周围的空气湿度达到或超过85%时，经监理工程师同意，可准予自然 养护。2.锚杆施工锚杆施工工艺流程框图施工准备、测量定孔。造孔：均采用人工气腿钻钻孔，边造孔边逐一检查，其钻孔的孔径、孔位、孔轴方向、孔深必须符合设计要求，否则进行处理或重钻。锚杆制作和运输、制浆、孔内 注浆、锚杆安插：选用除锈、除油、没有其它有害物质的平直钢筋按设计尺寸下料，汽车运至工作 面。采用先注浆后插锚杆的施工方法，采用人工安装锚杆。锚孔验收合格后，人工搅拌水泥砂浆进
15、 行孔内注浆。注浆前，检查注浆器具的性能是否可靠，采用水或稀水泥浆润滑注浆管路。将砂过筛 后，严格按重量配合比配制，人工搅拌砂浆，干拌料不少于三次，砂浆要搅拌均匀，随拌随用，一 次拌和的砂浆要在初凝前用完，要严防石块、杂物混入。注浆时，将注浆管插至距孔底50100mm, 随砂浆的注入缓慢匀速拔出后，随之插入杆体。杆体插入后，若孔口无砂浆溢出时应及时补浆，中 途停止超过30min时，要用水或稀水泥浆润滑注浆器具及其管路。锚杆注浆后，在砂浆凝固前不得 敲击、碰撞和拉拔锚杆。清孔、验收：钻孔完成后，采用吹管将孔内积水和岩粉吹洗干净。拉 拔试验：锚杆安装完成并达到规定强度后，采用拉拔器具进行锚杆抗拔力
16、试验，其28天龄期的抗拔 力不低于设计要求。每300根抽查一组，当地质情况复杂和原材料变动时，要增抽一组做试验。3.桩身混凝土(1).施工准备:灌注前，应检查桩孔断面尺寸、凿毛护壁，做好安置钢筋的放样;机械设备均应 在施工前进行全面检查，可采用速凝和早强混凝土;桩柱上或桩间支挡结构以及与桩相邻的挡土、排 水、防渗等设施，均应与抗滑桩正确连接，配套完成。(2).钢筋笼的制作和安装:在开挖桩基的同时， 进行钢筋骨架的制作。竖筋的接头直径小于16mm时采用搭接焊，直径大于16mm时采用套筒连接。 钢筋预制成笼，可在桩孔内搭接，搭接不得设在土石分界和滑动面处。钢筋笼制作、搭接要求按技 术规范的有关规定办理;用16t汽车吊起吊、安装钢筋骨架时，应避免钢筋骨架撞击他物或起吊不当 落入地上，引起骨架变形。钢筋骨架安放在孔中部，并在加强筋位置，对称点焊四根20的凸形
