關(guān)于抗滑樁應(yīng)用的論文
鋼筋混凝土沉井護(hù)壁人工挖孔抗滑樁工程技術(shù)
四川省邛崍市水利局 尹洪
摘要：2002年4月，四川省邛崍市高何鎮(zhèn)境內(nèi)涼風(fēng)頂處發(fā)生大面積山體滑坡，致使傍山而行的天沙引水干渠外堤開裂，無法正常通水運(yùn)行。險(xiǎn)情出現(xiàn)后，邛崍市水利局立即進(jìn)行工程地質(zhì)勘察和整治工程設(shè)計(jì)，決定采用鋼筋混凝土沉井護(hù)壁人工挖孔抗滑樁基礎(chǔ)加鋼筋混凝土渡槽上部結(jié)構(gòu)的工程措施；7月15日開始施工，歷時(shí)4個(gè)多月，于11月25日竣工，確保了下游灌區(qū)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾生活用水。由于筆者一直參與該項(xiàng)工作，并在施工期間擔(dān)任現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)，故撰此文，就鋼筋混凝土沉井護(hù)壁人工挖孔抗滑樁工程技術(shù)與同行們共勉。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土 沉井護(hù)壁 抗滑樁 工程技術(shù)
前 言
2002年4月，四川省邛崍市西部山區(qū)高何鎮(zhèn)境內(nèi)涼風(fēng)頂處發(fā)生了大面積山體滑坡�；麦w位于邛崍市至國(guó)家級(jí)風(fēng)景旅游區(qū)天臺(tái)山之公路旁邊，處于天臺(tái)山西北部半山腰。涼風(fēng)頂處地貌屬于第四系全新統(tǒng)崩坡積（Q4col+dl）的古滑坡松散堆積體，天沙引水干渠從古滑坡臺(tái)階上通過。此次滑坡屬于公路與滑坡臺(tái)階之間山體發(fā)生滑動(dòng)的中層滑坡，坡面斜長(zhǎng)55m，前緣寬42m，坡面坡度24.44°，滑坡壁狀如圈椅，高3m，與前緣高差25m，滑坡壁后緣拉張裂隙和滑坡舌部鼓張裂隙均很發(fā)育。
2002年4月，四川省邛崍市西部山區(qū)高何鎮(zhèn)境內(nèi)涼風(fēng)頂處發(fā)生了
大面積山體滑坡�；麦w位于邛崍市至國(guó)家級(jí)風(fēng)景旅游區(qū)天臺(tái)山之公路旁邊，處于天臺(tái)山西北部半山腰。涼風(fēng)頂處地貌屬于第四系全新統(tǒng)崩坡積（Q4col+dl）的古滑坡松散堆積體，天沙引水干渠從古滑坡臺(tái)階上通過。此次滑坡屬于公路與滑坡臺(tái)階之間山體發(fā)生滑動(dòng)的中層滑坡，坡面斜長(zhǎng)55m，前緣寬42m，坡面坡度24.44°，滑坡壁狀如圈椅，高3m，與前緣高差25m，滑坡壁后緣拉張裂隙和滑坡舌部鼓張裂隙均很發(fā)育。
由于滑坡體屬于第四系崩坡積的古滑坡松散堆積體，時(shí)值雨季，不斷蠕滑，危及著天沙引水干渠的安全。為此，邛崍市水利局立即組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)滑坡進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)采取應(yīng)急措施保證邛崍市五綿山丘陵灌區(qū)輸水主動(dòng)脈——天沙引水干渠的安全運(yùn)行。但是，6月5日在距渠底1.2m高的外堤條石砌體上出現(xiàn)了一條寬2mm長(zhǎng)8m的沿渠縱向方向的裂隙，險(xiǎn)情牽動(dòng)著邛崍市各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和下游灌區(qū)人民群眾的心，邛崍市水利局當(dāng)即果斷決定停水進(jìn)行整治。6月6日，邛崍市水利局勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量、工程地質(zhì)勘察和工程設(shè)計(jì)。7月15日，邛崍市水電工程建設(shè)公司進(jìn)場(chǎng)開始施工，至10月5日完成鋼筋混凝土沉井護(hù)壁人工挖孔抗滑樁4根，人工開挖造孔57m，成樁57m，孔徑3m，沉井超挖回填灌漿299m2。
1 工程地質(zhì)概況
邛崍市水利局勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)于6月7日在滑坡體主槽后坡即渠道右岸布臵地質(zhì)鉆孔3個(gè)、滑坡體前坡即渠道左岸布臵地質(zhì)鉆孔4個(gè)（詳見圖1工程平面布臵圖）進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，查明滑坡要素、形態(tài)特征、地層巖性以及地下水等基本情況，判斷分析滑坡成因，為基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)
提供了依據(jù)。
1.1 滑坡要素及形態(tài)特征：滑坡體臨空面廣闊,斜長(zhǎng)55m，前緣寬42m，坡面坡度24.44°，植被很少，裂隙發(fā)育，由紫紅色、棕紅色粘土、砂土和紫紅色、灰綠色鈣質(zhì)泥質(zhì)頁巖、粉細(xì)砂巖巖屑、碎塊、孤石等組成，粘土濕潤(rùn)松軟，呈軟塑狀�；卤跔钊缛σ�，高3m，與前緣高差25m�；瑒�(dòng)面位于上部松散堆積體與下部基巖的交界線上，主槽平均埋深9.30m�；麓矠榛鶐r，巖性為侏羅系上統(tǒng)灰綠色、紫紅色薄層狀鈣質(zhì)泥質(zhì)夾中厚層狀鈣質(zhì)粉細(xì)砂巖，砂巖礦物成份主要為長(zhǎng)石、石英，鈣質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)，巖層產(chǎn)狀：傾向SW210°～220°，傾角5°～7°,強(qiáng)風(fēng)化帶平均厚度2.0～3.0m，弱風(fēng)化帶平均厚度1.5～2.0m。
1.2 地下水：根據(jù)鉆孔資料，最淺終孔水位埋深僅1.5m（ZK4），最深達(dá)9.4m（ZK2），一般均在3～4m，平均3.5m。地下水主要受大氣降水補(bǔ)給。
1.3 滑坡成因：涼風(fēng)頂?shù)孛矊儆诘谒南等陆y(tǒng)崩坡積（Q4col+dl）的古滑坡松散堆積體，修建天沙引水干渠二十多年來，基本沒有活動(dòng)過。但近年來由于自然原因與其他因素，對(duì)滑坡體前坡造成了破壞，加之時(shí)值雨季，地表雨水和地下水滲入堆積體中粘土層孔隙中而使堆積體重量增加，水起了一種潤(rùn)滑劑的作用，減小了堆積體與下部基巖接觸面的摩擦力和堆積體自身的內(nèi)聚力，致使公路與古滑坡臺(tái)階之間的松散堆積體失穩(wěn)而下滑。
2 抗滑樁設(shè)計(jì)
邛崍市水利局勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)于7月5日完成工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案有二：一是采用振動(dòng)沖擊成孔灌注樁基礎(chǔ)+鋼筋混凝土渡槽上部結(jié)構(gòu)；二是采用鋼筋混凝土沉井護(hù)壁人工挖孔抗滑樁基礎(chǔ)+鋼筋混凝土渡槽上部結(jié)構(gòu)。進(jìn)行方案比選時(shí)考慮到第一方案屬于大型機(jī)械施工，場(chǎng)地處于松散滑坡體上，施工時(shí)機(jī)械振動(dòng)沖擊力大，自身穩(wěn)定安全無法保證，而且投資過大，所以放棄了第一種方案，采用第二種方案。方案二相關(guān)設(shè)計(jì)如下：
2.1 抗滑樁平面布臵：沿原渠軸線向坡外平移3m布臵一排共4根樁，樁間距6m，詳見圖1工程平面布臵圖。
2.2 樁徑、樁長(zhǎng)、樁結(jié)構(gòu)：根據(jù)渠道設(shè)計(jì)流量及渠道斷面尺寸確定樁徑為3m；按工程地質(zhì)剖面，要求當(dāng)基巖面以上樁長(zhǎng)8m以上時(shí)樁埋入新鮮基巖5m，8m以內(nèi)時(shí)樁埋入新鮮基巖4m，以開挖出露基巖后經(jīng)發(fā)包、監(jiān)理、設(shè)代、承包多方代表確認(rèn)后的設(shè)計(jì)通知書為準(zhǔn)；沉井式護(hù)壁采用C25現(xiàn)澆鋼筋混凝土，圓形，壁底刃腳部分高1.50m，外徑3.3m，內(nèi)徑2.0m，上部外徑3.0m，內(nèi)徑2.0m；孔內(nèi)采用C20泵送混凝土回填和M7.5砂漿砌塊石回填。詳見圖2 A——A剖面圖、圖3 抗滑樁平面圖及圖4 抗滑樁剖面圖。
2.3 鋼筋配臵：為了便于沉井護(hù)壁在開挖過程中下落，壁底刃腳采用全焊縫制作鋼環(huán)，鋼環(huán)與刃腳鋼筋采用焊接處理，詳見圖5 刃腳鋼環(huán)平面圖、圖6 刃腳鋼環(huán)焊接圖和圖7 刃腳鋼筋圖；抗滑樁沉井護(hù)壁鋼筋配臵詳見圖8抗滑樁沉井護(hù)壁鋼筋圖。
2.4 其他設(shè)計(jì)及相關(guān)要求
2.4.1 新鮮基巖面以上的孤石和風(fēng)化巖開挖允許爆破，進(jìn)入新鮮基巖后嚴(yán)禁爆破，采用人工硬打石方開挖，確保地基巖土完好。
2.4.2 鋼筋混凝土沉井護(hù)壁設(shè)臵φ100預(yù)留孔，作用有三：一是排水；二是當(dāng)沉井護(hù)壁下沉發(fā)生傾斜時(shí)糾偏之用；三是因壁底刃腳外徑大于壁身外徑，成樁后超挖回填灌漿之用。
2.4.3 人工開挖和孔內(nèi)泵送混凝土澆筑過程中，應(yīng)采取切實(shí)可行的排水措施消除孔內(nèi)積水，確保正常開挖和混凝土的澆筑質(zhì)量。
3 施工準(zhǔn)備
3.1 施工布臵：根據(jù)施工場(chǎng)地的地形情況，因地制宜地布臵辦公生活用房、混凝土攪拌站、水泥庫房、鋼筋制作及木工房、施工臨時(shí)便道等，詳見圖9施工平面布臵示意圖。
3.2 施工機(jī)械設(shè)備配臵及勞動(dòng)力組合
3.2.1 主要施工機(jī)械設(shè)備有：卡特320C挖掘機(jī)1臺(tái)、3.5t和5t自御汽車各2輛、0.4m3混凝土拌和機(jī)2臺(tái)、1.5t卷揚(yáng)機(jī)4臺(tái)套、潛水泵8臺(tái)、發(fā)電機(jī)30Kw1臺(tái)（備用）、空壓機(jī)1臺(tái)、手持式風(fēng)鉆8套、灰漿攪拌機(jī)1臺(tái)、中低壓灰漿灌漿泵1臺(tái)、50t千斤頂2套、100t千斤頂2套、膠輪車10輛等。
3.2.2 勞動(dòng)力組合：人工挖孔30人、鋼筋制安焊6人、模板制安4人、混凝土拌和3人、混凝土澆筑10人、混凝土運(yùn)輸2人、發(fā)電及機(jī)修3人、材料采購3人、工程技術(shù)管理人員6人。
3.3 刃腳鋼環(huán)、鋼筋及模板制作：刃腳鋼環(huán)根據(jù)設(shè)計(jì)圖提前在大邑縣水輪機(jī)廠定做，總重量2.4t；鋼筋在鋼筋房下好料在孔位上進(jìn)行
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