山体滑坡综合治理方案及施工技术

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  摘要云南省普洱市澜沧县糯福乡滑坡治理工程主要采用地表排水工程+悬臂式抗滑桩+挡土板的综合治理方案对滑坡体进行治理,结合滑坡治理过程中的施工经验,对排水沟、抗滑桩、挡土墙等滑坡治理工程的施工技术方法进行了分析总结,并利用监测技术分析滑坡体稳定性,检验施工技术和施工工序的合理性,为工程的治理效果提供科学依据。
  关键词山体滑坡;治理方案;施工技术;抗滑桩
  中图分类号U418.5+5文献标识码A文章編号0517-6611(2016)30-0233-03
  我国是世界上滑坡地质灾害最为严重的地区之一[1],其中云南省地质条件复杂且滑坡地质灾害频发,严重威胁居民的生命和财产安全,因此对不稳定斜坡及时高效的治理非常重要。滑坡的治理一般选择滑坡即将发生或已经发生而暂时稳定的情况下开始,而此时滑坡体处于一种临界状态,施工具有一定的危险性,绝大多数滑坡治理方案都需要贯彻“治坡先治水”的精神,各种方案的不同布置形式对结构体系受力有重要影响[2-3]。因此滑坡治理中提前拟定综合治理方案,选用合理、高效的施工技术,保证施工的安全和质量是至关重要的。笔者结合云南省普洱市澜沧县糯福乡滑坡治理的经验,对其综合治理方案和施工技术方法进行总结和分析。
  1工程概况
  工程治理项目位于云南省普洱市澜沧县糯福乡,滑坡区为切割中低山地貌,自然坡度15°~35°,总体属陡坡地形。滑坡体体积5.08×105 m3,滑坡体平均厚度为10 m,糯福乡街道水泥路面已变形开裂,出现大量北东向地裂缝,部分房屋发生严重变形;滑坡体两侧雁状裂隙明显发育,原有挡土墙局部发生剪裂。此次治理区为大滑坡体北侧斜坡顶部产生的H1、H2、H3小型滑坡体,体积5.83×104m3,滑坡体严重威胁乡政府驻地和街道房屋的安全(图1)。
  滑坡体处于川滇经向断裂带中,新构造活动频发,区域地壳稳定性差,地层岩性隔水性差并且松散、软弱易滑动,滑坡整体处于不稳定状态,存在较大安全隐患,必须及时采取高效的治理措施,配合良好的施工技术,对不稳定斜坡进行治理。本着保护生态环境,减少水土流失,合理规划利用场地的原则,并充分考虑施工工序和各部分工程之间的联系,来拟定综合治理方案和施工技术方法。
  2综合治理方案
  目前可供采用的边坡加工措施很多,有削坡减灾技术、排水与截水工程、锚固措施、混凝土抗剪结构措施、支挡措施、压坡措施和植被框格护坡、护面等[4]。根据踏勘资料和钻孔揭露情况,此次滑坡治理采用截(排)水工程、抗滑工程和加固工程等滑坡综合治理方案。
  截(排)水工程:此次工程共设计施工6条(截)排水沟,整体分布为2横4纵,在整个大滑坡体上形成简单的疏、排水网。在滑坡体后缘设计东西向排水沟,全长158.7 m,排水截面面积0.3 m×0.3 m;由此排水沟的终点沿不稳定斜坡西侧设计排水截面面积分别为0.4 m×0.4 m和0.6 m(深)×0.5 m(宽)2条首尾连接的排水沟,总长278.1 m;沿不稳定斜坡东侧设计2条连续排水沟,排水截面面积分别为0.4 m×0.4 m和0.6 m(深)×0.5 m(宽),总长271.8 m,在居民耕地下方沿不稳定斜坡设置排水截面面积0.4 m×0.4 m横向排水沟,用于截断顶部居民生活生产用水,排入东西两侧排水沟,长度为319.3 m。
  抗滑桩:为能够同时兼顾填土产生的变形及避免不稳定斜坡变形造成抗滑桩失效,滑坡体H1、H2、H3均采用悬臂桩,根据滑坡体的特征分别采用不同类型悬臂桩(表1)。
  挡土板:在悬臂桩直接设置挡土板106块,A型抗滑桩挡土板47块(4.4 m×0.3 m×0.5 m)、B型抗滑桩挡土板24块(4.1 m×0.3 m×0.5 m)、C型抗滑桩挡土板35块(4.1 m×0.3 m×0.5 m)。
  3施工技术方法
  3.1排水工程施工技术与方法
  3.1.1施工工艺流程。测量放线→基础开挖→验槽合格并办理签证→浆砌石→砂浆抹面→验收。
  3.1.2施工技术与方法。首先按设计图纸进行排水沟拐点的测量,做出标记用工程线连接拐点作为开挖参照线,测量时平面位置偏差应控制在±100 mm内;基槽开挖采用分段、分型方法开挖,开挖断面尺寸允许偏差±30 mm,平缓段纵坡降不低于5‰;排水沟砌筑采用坐浆砌筑法和分层砌筑法,砌筑排水沟基础时选用未风化、表面干净的片石,直接铺于砂浆之上,称为坐浆砌筑法,砌筑分层高度应控制在10~15 cm(2层卧片石)。分层与分层间的砌筑砌缝应大致找平,每层坐浆砌筑完成后应对空隙处进行砂浆充填饱满,后用灰刀或者捣棒插实,再用小石块填塞紧密,依此方法循环砌筑。
  砌筑时,应长短相间并与里层石块紧咬,石块应交错、坐实挤紧,尖锐凸出部分应清理敲除。待砌平排水沟底部后再砌排水沟两边,砌筑底部时注意留出一些片石伸入排水沟两边作为拉结石,保证整个排水沟形成一个整体,同时保证沟壁与沟底应平顺、整齐,无折坡、裂缝与空鼓现象。排水沟砌筑过程中如果遇到较陡地段时应采用台阶形式,以消耗水流对排水沟的冲击力。
  3.2抗滑桩施工技术与方法
  3.2.1施工工艺流程。测量放线确定桩位及高程→开挖第1节桩孔土方→支护壁模板、锁口模板、护壁钢筋制安→检查桩位(中心)轴线→浇筑锁口和第1节护壁混凝土→架设垂直运输架→安装卷扬机→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、鼓风机等→开挖吊运第2节桩孔土方→安装第2节护壁模板及护壁钢筋制安→检查桩位(中心)轴线→浇第2节护壁混凝土→往下循环作业→挖至孔底→检查验收→钢筋笼制安→支地面以上模板→检查验收→放混凝土溜筒或导管→浇筑桩身混凝土→拆模养护→验收(图2)。
  3.2.2施工技术与方法。
  3.2.2.1定位测量。使用测量仪器(全站仪、钢卷尺等)精确放出每根桩位中心点,然后用钢尺按照图纸定出桩孔的4个角,用工程线连接4个角点作为开挖尺寸线,并向四周外延2 m用木桩设置控制点,便于开挖过程中随时进行桩位校核,桩位允许偏差为±100 mm。   3.2.2.2成孔开挖。开挖前做好通讯、照明、排水和防掉块、防坍塌工作。根据桩位开挖线采用人工挖孔,锁口尺寸上部50 cm按设计桩径1.2 m×1.5 m和1.5 m×2.0 m分别外扩50 cm,护壁尺寸设计桩径1.2 m×1.5 m和1.5 m×2.0 m分别外扩20 cm,开挖深度一般1.0~1.2 m/节。施工顺序为先两端后中间隔1桩或2桩跳桩开挖,挖土次序为先中间后周边从上往下逐节开挖,弃土装入碴石箩筐内提升至地面运至指定地点堆放。若遇中等風化基岩,可采用风镐作业,严禁爆破。
  3.2.2.3孔壁支护。开挖好一节桩孔,进行孔壁清理,验收合格后按设计要求及时绑扎连接锁口和护壁钢筋。在直筋下端间隔一根做成弯勾连接上下两节护壁,直至孔底,使整根桩体护壁连续,提高施工安全性;钢筋制安检验合格后,采用木模拼装进行模板安装,木模用撑杆加固,模板安装轴线和内部尺寸允许偏差±20 mm,平整度±5 mm;模板安装验收合格后,根据C25普通砼配合比设计实验报告,及时浇筑护壁并捣实。浇筑完毕并养护24 h后方可拆模进行下一节的开挖,自上而下循环施工至设计桩底标高。
  3.2.2.4成孔检查。桩孔开挖至设计深度,进行桩底沉渣 清理,桩底需平整或略向山里倾斜,不得有超厚松渣、稀泥等扰动软土层,残留土石或泥浆厚度不得大于10 mm,孔深不小于设计要求,桩径允许偏差为±50 mm,垂直度偏差小于0.5%。
  3.2.2.5桩身钢筋笼。按设计要求进行钢筋笼制安,主筋采用直螺纹套筒连接,箍筋采用双面搭接电弧焊,搭接长度不小于对应钢筋直径的5倍,把制作好的钢筋下放至孔内按照设计进行安装,主筋和箍筋间距、砼保护层厚度允许偏差±10 mm。每个钢筋笼纵向2~4 m设置定位筋,每个断面设4~8根定位筋。
  3.2.2.6混凝土浇筑。根据C25普通混凝土配合比设计实验结论,采用搅拌机在孔口按计量进行拌和,通过串筒或导管直接输送至孔底,串筒或导管底端距孔底高度不大于2 m,防止混凝土离析。砼用水应是清水无腐蚀性,粗骨料抗压强度大于30 MPa,细骨料为干净的中、粗砂,含泥量小于3%,水泥无受潮结块。砼浇筑入模温度不低于5 ℃,不高于30 ℃,连续灌注0.5~1.0 m,应插入振动棒振捣密实一次,连续一次性浇灌成桩。
  3.3挡土板施工技术与方法
  3.3.1施工工艺流程。支模板→制作钢筋→浇筑→拆模→养护→验收。
  3.3.2施工技术与方法。①挡土板主要布置在抗滑桩背面地面以上的悬臂桩段。②挡土板采用预制场集中预制,达到设计强度后,运输至工地,运输和吊装时应当避免强烈震动,防止挡土板破损。采用吊车进行吊装,每完成1.5 m高后及时回填土方。
  4工程监测
  监测工程可以在滑坡防治前,及时掌握滑坡变形动态,预测滑坡体的稳定性和变形发展趋势,为防治设计提供科学依据。在防治工程施工期,通过监测确保防治工程的施工安全,并反馈防治施工方案设计,指导合理的施工工序和工艺。在治理结束后,检验滑坡防治工程效果[5]。
  监测方法:在滑坡防治前主要采用人工巡视方法,对地表裂缝和地表变形进行定桩和画线监测;施工过程中和施工完成后借助测量仪器和压力盒对H1、H2、H3滑坡抗滑桩进行位移和侧向应力监测。
  施工期间对滑坡裂缝、地表变形、治理工程等采取仪表测量、地表巡视检查2种监测方法对施工区进行监测,遇降雨或位移大的时段实行24 h巡视,在斜坡裂缝、地表变形处、建筑物和在建工程处设置观测点,用画线和钉桩的方式做好标记。在施工完成后,对地表变形和建筑物观测点可以停止观测,地表裂缝在裂缝夯填或坡面修复后可停止观测。
  竣工后对施工工程进行持续监测,在3个滑坡体抗滑桩顶中心,保留6个位移监测点,在抗滑桩受力面(抗滑桩底面以上0.5 m桩后)保留3个压力盒,监测抗滑桩的位移和侧向应力,位移监测周期和频率一般为前3个月每月2次,以后每月1次,雨季加密观测,监测周期为竣工后1个水文年;侧向应力监测周期和频率为:施工完成后前3个月,每星期监测1次,3个月后,旱季每月监测1次,雨季、防治工程施工期等情况下应加密监测,每月监测2次,若遇到地震,则应对震后进行监测,监测年限为10年。
  通过分析汇总施工期间工程监测数据,表明施工期间工程安全是有保障的,施工方案和施工技术方法是切实可行的。
  44卷30期陈 飞等山体滑坡综合治理方案及施工技术
  5结语
  结合滑坡体治理施工经验,该研究分析总结了一套包括滑坡综合治理措施和工程施工技术的滑坡工程治理体系,并归纳了以下建议,希望对以后类似工程有所裨益。
  (1)滑坡形成同时受构造、水文、地层岩性以及人类活动等诸多因素的影响,因此在拟定治理方案时相应提出地表排水工程、抗滑加固工程等综合工程治理措施。
  (2)施工前,应以工程质量和工程治理效果为指标,在施工技术方法和施工工序上进行深入探讨,提出合理施工方案。施工期间,应结合实际工程施工情况,调整施工方案,并对各个工程统筹兼顾,协调好工程之间的关系,严格把关施工工序,提高工程运营效果。
  (3)在施工过程中应对滑坡裂缝、地表变形、治理工程采取仪表测量、地表巡视等方法进行监测,确保施工人员和工程安全;治理完成后对重点工程进行持续监测,及时反馈监测结果,时刻掌握工程动态,检验滑坡治理效果。
  (4)施工期间,应在保护当地生态环境的基础上进行施工,施工完成后应尽量还原工程区原始生态环境,可采用土地复垦等治理措施对已经破坏的地方进行治理。
  参考文献
  [1]
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