馬圈滑坡治理抗滑樁樁孔施工的快捷有效方法

馬圈滑坡治理抗滑樁樁孔施工的快捷有效方法謝晉水郭信君（中鐵十四局集團山東濟南250014）提要：本文介紹了將噴錨支護應用于抗滑孔樁開挖的一種快捷施工方法，較好地解決抗滑樁開挖過程中塌孔和變形問題。關鍵詞：滑坡治理抗滑樁小孔爆破噴錨支護s運氐清坡休盪拭弟樁位直f面小逼圖挖孔抗滑樁作為一種整治大、中型滑坡的行之有效的工程措施，廣泛地被應用于鐵路、公路、港口、水利等工程中?？焖?、安全地進行抗滑樁樁孔開挖，是整個抗滑樁施工過程中的關鍵環(huán)節(jié)。茲以朔黃鐵路馬圈滑坡治理工程中的抗滑樁施工實踐為例，介紹樁井小孔爆破開挖及其噴錨支護的施工方法。工程簡況滑坡概況馬圈滑坡位于朔黃鐵路DIK44+940~DIK45+050段，地處山西省原平市龍宮鄉(xiāng)馬圈村東、后河及大（同）運（城）公路左側中低山區(qū)，鐵路選線時因繞避煤礦采空區(qū)不得已而經(jīng)過，線路以半挖半填及挖方通過滑坡中部。該滑坡原為一已經(jīng)穩(wěn)定的古滑坡，但近期由于修建大運公路，在其前緣開挖路塹，致使滑體中下部復活，成為活動性滑坡?；聟^(qū)為一單斜構造的順層滑坡，滑體內地層為破碎的砂巖、泥巖及頁巖，風化程度嚴重~頗重；滑床部分主要由砂巖組成，巖質較堅硬，但裂隙發(fā)育；滑帶土為可塑狀，厚0.1?0.5m。滑坡體長

約145m，寬約110m，主滑體貼厚度為13m?23m，滑體總體積為20萬立方米?？够瑯对O計概況滑坡體治理主體工程設計為29根抗滑樁，分上下兩排布置在線路上、下兩側。上排樁12根，位于線路左側，樁排軸線與線路方向平行；下排樁共17根，位于線路右側，樁排軸線與滑體主軸垂直（與線路夾角為14。36，）。抗滑樁設計為鋼筋混凝土挖孔樁，最大樁長26m，最小樁長10m；樁身截面分為2mx3m、2.5mx3.5m和3mx4m三種?；麦w及抗滑樁布置情況見圖1?？够瑯稑犊组_挖

樁井開挖樁孔中的軟弱、破碎巖石，使用十字鎬、鋼釬配合風鎬進行開挖；較堅硬的、硬體性較好的部分，采用爆破方法開挖。以下以樁身截面尺寸3.0mx4.0m、每循環(huán)進尺10m為例，闡術樁孔鉆爆作業(yè)方法。鉆爆技術措施a炮眼布置樁孔鉆爆作業(yè)在深坑中進行，而且開挖斷面面積較小，施工較為困難，為保證爆破效果，采用掏槽爆破形式。一般而言，掏槽爆破在整個斷面爆破中往往產生最大的震動強度，為減少其對滑坡體的不利影響，參照“隧道減輕震動2.1樁孔開挖順序掏槽爆破形式”設計掏糟爆破方法。炮眼總數(shù)量為了盡量減少工程施工對滑坡體的擾動和影響、避免施工中相互干擾，必須合理安排施工順序。施工中，采用跳挖施工方案，同一排樁間隔施工，上下兩排樁沿滑坡主軸方向相錯施工，即：上、下兩排樁均首先施工奇號樁，奇號樁施工完畢，再進行偶號樁的施工。2.2井口護壁施工平整施工場地并定位放線后，即可開始樁孔開挖。因滑體表層巖石風化嚴重、巖體破碎，所以在井口上端2.0m范圍內，做鋼筋混凝土護壁鎖口，井口護壁采用模筑砼分三節(jié)施作，每開挖0.6m左右做一節(jié)。若2.0m以下圍巖整體性仍然較差，井口護壁可視實際情況加深。鎖口護壁除加固井口外，還可起到防止井口落物、防排水和提供作業(yè)平臺的作用。井口護壁見圖2。冷k協(xié)NlF卞―金卡為?護f

按公式n=f.s計算，其中：f為巖石強度系數(shù)，s為斷面面積。為增強破碎效果和保證開挖輪廓尺寸，在不過多加大鉆孔工作量的前提下，炮眼數(shù)宜適當增加。實踐中，炮眼數(shù)量按上式計算結果，增加50%左右。炮眼布置見圖3。b裝藥量計算使用2#巖石硝銨炸藥，單孔裝藥量按公式Q=q.v.e計算，q為單位耗藥量，取為1.5kg/m3；v為單個炮眼所爆破的巖石體積，e為炸藥換算系數(shù)，2#巖石硝銨炸藥e=1。掏槽眼單孔裝藥量取0.2kg；周邊眼爆破按兩個臨近空面、松動爆破考慮，單位耗藥量取0.4q，藥量折減系數(shù)為0.83，每個炮眼裝藥量計算得0.43kg，取0.45kg。施工過程中，裝藥量可根據(jù)巖性變化情況予以調整。c裝藥、堵塞和起爆炸藥采用散裝方式分批裝入炮眼，待裝完全部藥量的80%左或以后，裝入起爆藥包，然后再裝入剩余的部分。裝藥完畢，立即用粘土堵塞炮眼。起爆使用導爆管系統(tǒng)起爆，炮眼按圖3所示，分為1、2、3號三個區(qū)段，用延期雷管控制自內向外順序起爆。2.3.2樁井排煙和通風隨著下挖深度的加深，井下爆破后揚起的煙塵越來越難以自然排除。當施工至10m以下時，開始采取通風排煙措施，以加快工效。用軸流式通風機，通過帆布軟管向井下通風，井下作業(yè)時，也可給施工人員送風。出碴作業(yè)出碴使用自制的提升架和碴斗。提升架參照搖頭扒桿設計，用型鋼加工而成，提升架上的卷揚機通過倒順開關控制碴斗升降，進行出碴作業(yè)。出碴時應及時排碴、清除危石，以保證施工安全；吊出樁孔的石碴，應及時運走，不宜堆放在滑坡范圍內。陰 2a— 400 —rr -h施工支護樁孔開挖施工支護設計為鋼筋砼護壁。施工過程中發(fā)現(xiàn)：鋼筋混凝土護壁施作后，由于模筑砼施工時間長、強度增長較慢，圍巖因得不到及時支護而往往產生較大變形，經(jīng)常致使護壁發(fā)生開裂，甚至出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。于是，我們?yōu)榱烁纳浦ёo效果、保證安全、加快進度，針對不同圍巖情況，創(chuàng)新采用了噴射砼支護、掛網(wǎng)錨噴支護和鋼格柵噴錨支護三種方式對其進行施工支護，收到較好效果。噴射砼支護該種支護方式，在井壁巖體較完整、圍巖較穩(wěn)定時采用。其方法是：開挖后及時在井壁上噴射一層3.0~5.0cm厚的砼，封閉樁孔圍巖，防止巖石風化和巖塊掉落，以防止發(fā)生坍塌。掛網(wǎng)錨噴支護對圍巖風化、破碎程度頗重、易于掉塊的部位，采取打設錨桿、掛網(wǎng)噴砼的方法進行支護。錨桿采用①22螺紋鋼筋，使用8604型錨固劑錨固，錨桿間距為0.8m,呈梅花形布置，單根據(jù)長度2.0m。打設錨桿后，在巖壁上掛設一層①6鋼筋網(wǎng)片，然后施噴0.1m厚砼。井壁上不易清除的大塊松動巖石，可用錨桿對其進行錨固，錨桿長度取為危石可見輪廓的2倍左右，其下傾角約為30°。除錨固危石外，錨桿還可用于對發(fā)生變形的護壁進行加固。鋼格柵噴錨支護鋼格柵噴錨支護方式，適用于圍巖風化、破碎程度較重，易于變形或坍方地段。其支護方法是在掛網(wǎng)錨噴支護的基礎上，增設鋼格柵、加厚噴射砼厚度。鋼格柵主筋為①22螺紋鋼，斜筋及箍筋分別為①10螺紋鋼和①6光筋。鋼格柵在井上分段加工，下井后用法蘭栓接拼接，用錨桿固定于井壁上，其豎向間距根據(jù)圍巖破碎程度確定，鋼格柵之間設①6豎向連接鋼筋。鋼筋安裝完畢，開始噴射砼作業(yè)，噴射砼厚度為25cm。鋼格柵噴射砼支護見圖4。噴射砼的施作噴射砼配料選用425#普通硅酸鹽水漲、細度模數(shù)為2.5?3.0的中砂及粒徑5?10mm石子，施工配合比通過試驗選定為水泥：砂：石子

=1:2.43:1.57，水灰比1:0.45，速凝劑摻入量為水泥用量的4%,其初凝時間v3min,終凝時間vlOmin。配料后使用HPZ-6T型干式混凝土噴射機進行作業(yè)，施噴前先用高壓風吹凈受3.5噴錨支護與模筑鋼筋砼護壁支護的優(yōu)缺點比較：與模筑鋼筋砼護壁相比，噴錨支護具有以下優(yōu)點：①適應性強：利于針對不同圍巖情況靈活運用、實施動態(tài)施作；②見效快：鋼格柵本身具有一定剛度，而且噴射砼早期強度增長快，能迅速對井壁起到支護作用，克服了普通砼強度增長慢而產生較大變形的弱點；③受力結構合理：鋼格柵結構剛度較大，能充分發(fā)揮鋼筋的作用，減小配筋率；④施工周期短：鋼格柵可在井上預加工，在節(jié)省了井下綁扎鋼筋時間的同、時，還減少了立模、拆模工序，既利于平行作業(yè)，又減少了工序之間的相互干擾。3.5噴錨支護與模筑鋼筋砼護壁支護的優(yōu)缺點比較：其缺點是：需用專用設備，工程投入相對較高。施工注意事項開工前，應先布設好觀測網(wǎng)，施工過程中經(jīng)常量測，隨時掌握滑體動態(tài)，并經(jīng)常檢查支護善，發(fā)生異常情況，及時處理；同時開挖的樁，不宜同時爆破，應留有間隔；相鄰兩樁灌筑完樁身以前，中間樁不宜開工；爆破時，斷面中部的炮眼（掏槽眼）應噴面上的粉塵，以加強噴射砼與巖石的粘結。施噴時，噴嘴至受噴面的距離以0.6~1.0m為噴射料束與受噴面垂直。宜，用炮被覆蓋，以防止飛石砸壞井上的施工機具或損壞上部的護壁；宜，4.4滑動面附近應盡量避免爆破開挖，砂得不進行爆破時，應以“短進尺，弱爆破”為原則；4.5樁井開挖完畢，應及時綁扎樁身鋼筋、灌注砼，不宜長時間放置。結語馬圈滑坡為一蠕動中的活動性滑坡，滑坡治理施工風險較大。在施工中，我們采用適宜的爆破開挖方法，創(chuàng)新采用鋼格柵噴錨支護手段，在整個施工過