浅谈滑坡人工挖孔抗滑桩施工

【关键词】人工挖孔 抗滑桩 施工技术方案 

　　1工程概况 

　　广州增城至从化高速公路（含街口支线） K14+370K14+600段右侧路堑边坡防护已按原设计施工完成，五月份持续暴雨，致使该边坡发生大面积滑塌，直接威胁高速公路施工，若滑坡继续失稳将危及施工人员生命安全，影响施工进度和施工质量，对建成后高速公路正常运营也存在极大的安全隐患。 

　　该滑坡全主滑方向最大纵坡长60米，最大横宽175米，滑坡体厚度4.3～8.9米，面积约8657m2，大致成簸箕状，坡度约45度。滑坡前后缘高程分别为73.59～88.38m、117.5m，边坡最大高度35米，主滑方向161度，属中层土质滑坡。 

　　该滑坡体周界清晰，分带明显，平面上滑坡体可分为主滑段、阻滑段、及次级滑动段，在主滑段拉张裂缝、剪切裂缝发育，其走向分别为252度和165度左右，倾角陡直，裂缝宽度一般2～8cm；抗滑段表现为滑动鼓丘，鼓张裂缝发育，其走向250度，倾角陡直，倾向北东；次级滑动段为滑体内土体结构因滑动已明显破坏的部分，可见残余滑坡裂缝，其周界壁高0.5～2.6m，前缘积水带主要分布于次级滑动段前缘剪出口，地表有泉水自流，长期积水。 

　　物探成果显示，该边坡除目前已滑动的范围外，边坡区仍有相当规模的不稳定岩土体分布，其在边坡施工、雨水的影响下，有可能引发新的大规模滑坡。 

　　2设计治理措施 

　　根据综合分析地质计算结果，K14+370～K14+600滑坡目前正在变形滑动，根据地表调查，浅层岩土体处于失稳状态，在遭遇暴雨时，滑坡稳定性降低，有可能引发深层不稳定土体滑坡。确定对K14+370～K14+600滑坡体采取抗滑为主的加固措施，具体如下： 

　　（1）设置桩板墙：K14+370～K14+600滑坡二级平台处设置桩板墙，布置23根截面尺寸为2.4m*1.6m的抗滑桩，桩间距为5m，桩身采用C30砼浇注，并布设挡土板。抗滑桩施工前复查抗滑桩顶高程，以现场实测为准。 

　　根据开挖和钻探的实际情况，下部岩土为强、中风化花岗岩及碎块石土层，工程地质条件较差，加上桩前的土体压力较小，因此抗滑桩伸入滑面以下长度超过整个桩长的二分之一。 

　　（2）采用台阶式边坡，进行坡面防护：其中：K14+380～K14+520段边坡第一级边坡斜率1：1，采用锚杆框架植草防护，锚杆长均为6m；K14+520～K14+600段一级边坡采用实体护面墙防护。 

　　（3）地表及地下水排水措施：在滑坡边界外设置截水沟，并在一、二级坡体均设置3排12米长PVC排水管，以排除坡体内积水。 

　　（4）封闭裂缝：为防止地表水下渗，对山坡上已开裂缝及时用粘土或砂浆封闭。 

　　3施工技术方案 

　　本方案为抗滑桩施工专项方案，在进行抗滑桩施工前，要求先期完成坡顶截水沟，并在抗滑桩施工完成后，且待桩砼达到设计强度后，方可开挖下级边坡，进行下级边坡施工。 

　　本次设计抗滑桩截面为矩形，计划采用人工挖孔方式成孔，集中加工制作钢筋，砼泵车灌注砼成桩。 

　　抗滑桩设置在二级边坡平台上，该平台原设计宽200cm，不能满足布置抗滑桩的平面要求，从现场看，目前K14+400～K14+520段三级边坡平台尚完好，而K14+520～K14+600段二级边坡平台已随滑坡体坍塌。 

　　（1）施工准备 

　　1）测量放样 

　　根据设计资料放出各抗滑桩中心位置、开口线，测量地面高程。 

　　2）根据桩位开挖抗滑桩施工平台：抗滑桩轴线定出后，为保证施工安全，应将上层边坡土适当卸除形成施工平台，卸除时用挖机配合人工自上而下，将二级边坡平台至截水沟的山坡分多级卸除、修坡、夯实，施工平台总宽不小于550cm，施工平台上第一级边坡坡度应不陡于1：1.5，再向上各级按平台200cm、坡率不陡于1：1.25修坡，直至截水沟，截水沟之外的山坡视地形情况整修，并在截水沟外侧打钢管桩、支撑胶模板，模板高度不小于80cm，阻挡杂物滚落及闲杂人员进入。 

　　（2）桩顶锁口施工 

　　桩顶锁口总高度218cm，其中锁口盘设置于桩顶地面以上，伸入地下的锁口部分高160cm，地面以上部分锁口盘高58cm，桩顶锁口是起到桩孔开挖施工中稳定孔口土壁、联结护壁的重要结构，亦可起到防止山体土石下滑进入孔内的安全防护结构。 

　　根据放样的桩中心位置，开挖桩顶锁口孔，孔深160cm，孔口横路线方向宽280cm、顺路线方向宽200cm，绑扎锁口钢筋、安装抗滑桩与挡土板联结的预埋钢筋，经监理检查合格后安装模板，浇筑桩顶锁口砼。 

　　（3）抗滑桩施工 

　　锁口砼浇筑后需养生三天方可进行抗滑桩孔开挖施工，开挖前，在锁口盘四周标出抗滑桩二条轴线，供抗滑桩孔开挖施工时施工人员随时核对孔位，防止偏位。 

　　利用筑垂直提升设备起吊土石，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带。 

　　1）桩孔开挖 

　　土质开挖采用短镐、铲、锹用人工开挖，萝筐装土碴，卷杨机起吊出碴，每次开挖深度要视土休密实程度确定，一般不超过1.2米。为便于上下层护壁竖向钢筋的焊接，应使上层护壁竖向钢筋伸出砼外30cm，因此应在桩孔开挖时，开挖深度应比计划的砼浇筑高度深30cm。待钢筋安装后，再将护壁范围内回填30cm松土（将伸出本层护壁的钢筋掩埋，便于与下层护壁钢筋联接）。 

　　本次抗滑桩护壁设计有竖向主钢筋，设计要求护壁竖向主钢筋应自上到下均要连续设置，为保证护壁钢筋的联接，除锁口部分桩孔竖直开挖外，以下各层桩孔均按上、下口220*300cm控制。 　　在挖孔过程中，当遇有地下水渗入时，如水量不大，应在桩底部开挖一集水坑，并及时将积水随碴土提出孔外；若渗水量较大，应用水泵排出孔外。 

　　2）护壁钢筋安装 

　　在现场按护壁分节长度集中加工制作护壁钢筋，注意预留下层联结钢筋长度，桩身开挖一层后，及时安装护壁钢筋，护壁竖向钢筋与上层护壁或锁口竖向钢筋采用直螺纹联接。 

　　3）模板安装 

　　护壁砼施工采用钢模板，模板面板厚5mm、用5#角钢及扁钢做板肋。 

　　分层护壁模板上口小下口大，用短钢管配顶托支撑模板，防止胀模变形。 

　　4）砼浇筑 

　　护壁砼强度设计为C20，为提高护壁砼早期强度，施工时护壁砼按C30配料，并在砼内掺加早强剂。 

　　护壁砼用吊车配料斗起吊至锁口附近，短锹铲入模内浇筑、振捣棒振捣密实。 

　　锁口四周竖直设置，为便于灌注锁口下第一层护壁砼，在锁口四周下部各预留一高20cm、宽30cm的孔洞，锁口下第一层护壁砼从该孔洞内灌入，等护壁砼灌注完毕后再封闭预留灌注孔。 

　　其它护壁因下层护壁上口比上层护壁下口向孔中线收10cm（但要保证不小于桩身设计尺寸），形成台阶式，便于灌注本层护壁砼，砼经串筒导入模板内，用振捣棒伸入模板内振捣，当模内砼面不再下沉时，表明模内砼已灌注并振捣密实，再移至下一侧面灌注砼，直到四周都灌满砼。 

　　5）成孔检查 

　　桩孔挖至设计标高后，先对桩孔深度＼断面尺寸＼轴线偏心＼垂直度等进行检查将桩底浮土清除干净，检查合格后方可安装钢筋。 

　　6）抗滑桩钢筋加工安装 

　　钢筋在现场附近制作，为便于安装，主钢筋采用直螺纹联结，安装时逐根用人工放入孔内，逐根用直螺纹联结，再安装箍筋，形成抗滑桩钢筋笼，为防止钢筋笼因自重在孔内变形，应在孔口用工字钢将钢筋笼悬吊，使钢筋笼底面悬空5～10cm。 

　　用砼垫块绑扎在钢筋笼四周，固定钢筋笼，满足保护层厚度要求。 

　　将两侧预埋在锁口中联结抗滑桩与挡土板的钢筋用同型号钢筋联结起来，因在孔口，可采用电焊实行单面焊接。 

　　7）抗滑桩砼浇筑 

　　抗滑桩砼强度为C30，采用泵送浇筑、振捣棒振捣密实。 

　　以砼泵浇筑砼或以吊车配串筒浇筑砼时，都要控制砼自由下落的高度不得大于2米。 

　　当桩孔内有渗水时，应清除渗水后再浇注砼。 

　　（4）挡土板施工 

　　挡土板高200cm、厚40cm，为C30砼。 

　　全部抗滑桩施工完后，清理挡土板位置土石，整理预埋钢筋，绑扎挡土板钢筋，安装模板，浇筑挡土板砼。 

　　（5）回填土 

　　挡板与抗滑桩间湿接缝砼强度达到设计要求后，清理上层边坡，尽可能放缓上层边坡，减轻下级边坡压力，不足部分再将下级多余滑坡土回填到挡土板后，并对挡土板后回填用机械夯实。 

　　（6）施工过程中排水措施 

　　抗滑施工的临时排水措施，一方面是在进行抗滑桩施工前，对上级坡体进行整修，对原有的塌陷裂缝进行回填，再施工坡顶截水沟，使坡顶上方汇集的雨水由截水沟排除；另一方面是在雨天时，用防水塑料布整体覆盖桩顶边坡，避免雨水直接浸泡滑坡体，同时雨天时暂停施工，天晴后，加强沉降、位移观测，确认边坡稳定方可复工。 

　　4安全注意事项 

　　由于本地地质情况复杂，抗滑桩又设置在二级平台上，人工挖孔过程中，高处坠落、坠物、坍塌、中毒和窒息、透水和淹溺、 触电、 爆破等事故时有发生。为杜绝人工挖孔桩过程中安全事故的发生，确保安全生产，加强质量控制，应注意以下事项： 

　　（1）认真做好桩顶锁口盘施工，锁口盘不完成不得进行桩孔开挖，应确保锁口盘高出地面不小于50cm，以防止土、石、杂物滚入孔内伤人。 

　　（2）挖孔工人必须配有安全帽、安全绳，系好安全钩，必要时应搭设掩体。 

　　（3）挖孔工作暂停时，孔口必须罩盖，并设立安全警示标志，防止人员坠入孔中。 

　　（4）挖孔过程中，还应经常检查孔内的二氧化碳含量，如超过0.3%或孔深超过10米时，应采用机械通风。 

　　（5）指定专人监测位移观测点，当发现有明显位移变化时，应立即停止施工，并撤离人员至安全地带，待危险解除后再恢复施工。 

　　5结语 

　　虽然滑坡体地质条件比较复杂，抗滑桩按上述施工方法施工现已安全治理结束。处治结束后，未出现任何不良情况，有效地抑制滑坡体变形失稳，也保证了路基及桥梁安全，达到预期的效果。 

　　参考文献： 

　　[1]齐文忠；高边坡病害处治研讨[J]；公路；2005（10）. 

　　[2]李军海；段小强；西汉高速公路XH-50标滑坡特征与治理方案[A]；全国公路工程地质科技情报网2006年技术交流会论文集[C]；2006年 

　　[3]朱天璋；不良地质深路堑处理施工安全技术总结[J]；湖南交通科技；2003（02）.