人工挖孔桩在边坡治理的作用范文

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1场地地震效应评价

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011－2010)［］，区域抗震设防烈度为6度，场地地段类别为抗震不利地段。根据剪切波速测试结果，场地等效剪切波速为172m/s，场地类型为Ⅱ类。

2滑坡治理方案设计

2.1边坡稳定性评价

边坡目前处于不稳定状态，边坡东南角发育的小型滑坡仍在缓慢变形，滑坡长75m，宽35m，坡度约10°，滑坡体呈可塑－流塑状，滑坡体上发育迭瓦状裂缝，实测征地边界线处滑面埋深9～10m(高程49～48m)，其后滑动面沿近水平方向发展直至坡脚。此外，边坡坡脚有成排泉水溢出且水质浑浊，表明边坡目前仍处于临界稳定状态。经选取边坡典型剖面，计算得到的边坡稳定安全系数Fs为0.98，说明该边坡处于临界稳定状态。

2.2边坡治理方案选取

由于边坡为Ⅱ级永久性工程，依据规范规定［］和“综合治理，安全可靠，经济合理”的原则，进行治理工程设计。

2.2.1排水根据边坡地形特征，在边坡上设置一截排水沟，以便及时将边坡上部的地表水导出。滑坡前缘设置孔径为110mm的深部排水孔，深25～30m，孔内下设塑笼式透水管，便于排除边坡体内地下水，提高抗滑能力。

2.2.2支挡方案对边坡治理的支挡措施提出三种对比方案，具体方案分述如下。(1)方案A:抗滑挡墙。在边坡前缘修建抗滑挡墙。挡墙高5～10m，挡墙顶宽1.5～2.0m。墙采用M10浆砌片石砌筑。(2)方案B:抗滑挡墙+桩。在边坡右侧修建抗滑挡墙。挡墙高5～6m，挡墙顶宽1.5～2.0m。墙采用M10浆砌片石砌筑。在边坡左侧修建抗滑桩，抗滑桩直径1m，长18m，锚固段长10m，桩中心距2m，共设20根。(3)方案C:抗滑桩。在边坡前缘设置直径1m，长20～35m的抗滑桩，桩中心距2～3m，共设39根。

2.2.3支挡方案对比边坡治理设计方案对比详见表2。由于边坡前期开挖已经产生小规模滑坡，为了确保治理措施安全有效，经综合对比，最终采用方案C进行支护。

2.3边坡治理方案设计

2.3.1抗滑桩设计方案依据建筑边坡工程技术规范(GB50330－2002)，整个边坡按安全等级划分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，Ⅰ区安全等级为一级，Ⅱ区安全等级为二级。抗滑桩采用人工挖孔桩，桩端支承于残积砂质粘性土层。(1)桩体设计。桩体强度等级为C25，护壁砼为C25。桩内径1.2mm，外径1.6mm(包括护壁0.4m)。Ⅰ区采用两排桩、呈等腰三角形布置，前后排桩的桩间距均为3.6m，前排桩与后排桩垂直间距为3.1m，前排桩桩长12m，后排桩桩长13m，本区共布置18根桩。Ⅱ区采用单排桩，桩间距3.6m，桩长18m，本区共布置21根桩。Ⅰ区、Ⅱ区临坡面抗滑桩前均设计钢筋混凝土板墙，预埋拉结钢筋，预埋筋规格4Ф10@500，板墙后两桩中间设置0.8m厚砾石滤水层。(2)泄水孔布置。泄水孔采用Ф100－PVC管，间距2～3m上下交错布置，预埋挡墙后的土体内(L=0.2m)，坡度5%，孔道底面及两侧用砂浆抹平。最低泄水孔底部高出地面30cm，孔眼进口处设置Ф3～7cm粒料堆石。

2.3.2抗滑桩补强措施设计施工过程由于部分人工挖孔桩桩长(特别是Ⅱ区)挖至场地下14m左右的地方遇到较大的孤石，无法继续下挖，造成抗滑桩未达到设计桩长，达不到设计抗滑要求，再加上被挡的土坡卸土放坡后，表面局部出现裂缝。决定对Ⅱ区抗滑桩采取补强措施，即在Ⅱ区每根桩顶部加1根锚索进行补强。(1)锚头固定。锚索头固定于抗滑桩顶部圈梁(冠梁)。锚索与水平面夹角为25°。设计锚索总长30m，自由段9m长，锚固段长21m，锚索采用2Ф15预应力钢绞线，钢绞线抗拉强度设计值fpy=1860MPa，采用M30砂浆。(2)锚索灌浆。锚索一次灌浆管距孔底0.5～1.0m，采用水灰比为0.4～0.5的水泥砂浆，灌浆压力0.6～0.8MPa，二次灌浆管与锚筋一起放入钻孔，采用水灰比为0.4～0.5的水泥砂浆，注浆压力2.5～5.0MPa，要求锚固体28d的无侧限抗压强度不低于30MPa。(3)锚索张拉。当锚固体强度达到设计强度80%以上后，进行张拉锁定，张拉荷载应达到轴力设计值340kN，分2～3级加载，每级稳定5～10min，最后退到锁定荷载锁定，锁定荷载取轴力设计值的0.85倍。(4)锚索防锈防腐处理。自由段采取通长灌浆防锈处理。锚头锚具采用C25砼浇灌保护。

2.3.3其它临时处理措施(1)遇孤石处理方法。施工过程开挖至12m深时遇见巨大孤石，经现场勘探情况发现其石厚度达3～5m，对桩设计进行了更改，对孤石采用细石砼打孔注浆处理，细石砼直径75mm，两根并排，间距大等于150mm，砼深入孤石1.1m，纵向插入单根钢筋，钢筋进入孤石1.0m、出露孤石40d(d为桩身直径)并与桩钢筋笼纵筋搭接，细石砼强度等级C30。(2)锚锁端部砼加固措施。由于甲方工期要求紧，砼施工养护龄期比较短，在砼强度未达到规定值的情况下，进行挡土桩前卸土作业，由于土压力作用，造成锚锁端部锁具局部砼受压破坏，且坡体发生了较大位移，出现险情，故对其进行了加固措施处理。即对各桩桩头进行增设桩帽，桩帽尺寸为2.6m(横向)×1.8m(纵向)，桩帽周边配筋1620，临坡处放置锚具承压钢板处布置8根，其他3边各布置4根，箍筋规格120@100。

2.4边坡治理方案施工工艺

2.4.1抗滑桩施工工艺(1)场地整平;(2)放线、定桩位;(3)挖第一节桩孔土方;(4)支模浇灌第一节砼护壁;(5)在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线;(6)安装活动井盖，设置垂直运输架，安装电动葫芦或卷扬机，吊土桶、潜水泵、鼓风机，照明设施等;(7)第二节桩身挖土;(8)清理桩孔四壁、校核桩孔垂直直径;(9)拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节砼护壁;(10)重复挖土、支模、浇灌砼护壁工序，循环作业直至设计深度;(11)对桩孔直径、深度、尺寸、持力层进行全面检查验收;(12)清理虚土、排除孔底积水;(13)吊放钢筋笼就位;(14)浇灌桩身砼。

2.4.2锚索施工工艺预应力锚索采用XY－100型钻机成孔，成孔直径150mm。预应力锚索施工工艺为:(1)定位;(2)成孔;(3)锚索制作;(4)安放锚索;(5)洗孔;(6)一次注浆;(7)二次注浆;(8)张拉、锁定。

2.5质量保证措施

2.5.1抗滑桩质量保证措施(1)对挡土桩的垂直度和直径，应每段检查，发现偏差随时纠正，保证位置和尺寸准确。(2)护壁砼要达到一定强度后(一般为1MPa)才可拆除模板，开挖下一段的土方。(3)由于设计为双排交错布孔，施工时可采用多桩孔同时成孔，但应采取间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑移。(4)桩孔的挖掘深度应由设计人员根据现场土层实际情况决定。(5)在开挖过程中，如遇到特别松散的土层或流砂层时，为防止土壁塌落及流砂，可采用钢板护筒或预制砼沉井等作为护壁，待穿过松软层或流砂层后，再按一般方法边挖掘、边浇筑砼护壁，流砂现象严重时，可采用井点降水。

2.5.2锚索质量保证措施(1)钻孔时采用XY－100型钻机，成孔直径150mm，钻杆的倾斜角度应用角度尺校核，角度偏差不大于1.0°，高差不超过5cm。(2)锚索成孔中在容易塌孔的地段采用泥浆护壁或跟管钻进成孔，遇孤石和中风化岩层则采用F130金刚石钻头成孔。(3)钢绞线间用隔离架隔开。隔离架绑扎间距为锚索端部0.8m，中间及顶部2.0m，锚索中间二次注浆管。二次注浆管顶部为铁管，下部为黑塑管，自由段以下每隔1.5m开2个小孔，开孔后用橡皮圈或电工胶面密封，端部距锚索端部约0.5m。在自由段，钢绞线涂上黄油，用塑料管隔开。制作好的应在注浆管上进行通水试验，中间无渗漏现象方可置入锚孔。(4)注浆。注浆分两次进行，第一次为常压注浆，钻孔完成后，每一次注浆通过一次注浆管注入，从而将孔中的护壁泥浆置换掉，孔口大量冒浆即可停止，并抽出一次注浆管。第二次注浆在第一次注浆初凝后(24小时内)进行，注浆时观察周围土体是否冒浆上拱开裂，如有应停止注浆，采用相应技术措施。注浆浆液为水泥浆液，并加入外加剂和添加剂，水灰比为0.5，水泥强度为32.5R。(5)张拉、锁定。锚索张拉锁定在注浆体强度达到15MPa后进行，锚具为QM锚具，用YC－100型穿芯式千斤顶、电动油泵加荷锁定。为确保工程安全，每个锚索张拉到设计抗拨力的100%后，放松到70%设计抗拨力进行锁定。

3处理方案效果评价

3.1锚索验收试验对其中的P2、P4、P8三根锚索进行了验收试验，试验锚索总长均为28m，锚固段21m，自由段6m，抗拨力设计值为340kN。验收试验表明，三根锚索在最大试验荷载(374kN)作用下，锚头位移相对稳定，未出现异常现象，最大试验荷载作用下的总位移量大于该荷载下自由段长度变形计算值的80%，且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。验收试验表明，三根锚索极限抗拨承载力值均不小于374kN，满足设计要求。

3.2边坡监测施工前，为了监控施工过程边坡变形位移，在坡体上布置了若干个监测点，包括滑坡深部位移监测点1个，抗滑桩结构变形监测点5个，地面位移监测点11个，斜坡裂缝观测点6个，土压力监测点9个，地下水位监测孔1个。从施工开挖开始对边坡体位移变形进行连续监测监控，并信息化指导施工和检验工程治理效果。监测结果表明，施工期间特别是桩前土体开挖时，边坡及抗滑桩桩体水平变形位移较为明显，且桩背土压力明显变小。此外，在强降雨之后，边坡体及抗滑桩桩体位移量也有明显增大。在开挖结束、桩前板墙及地坪浇捣完毕后，坡体及桩体水平位移明显变缓，桩背土压力逐步回升，并逐步趋于稳定。

4结论

(1)高压旋喷桩为竖向承载桩体，不能用于滑坡治理。(2)采用“人工挖孔桩+锚索”的挡滑支挡措施，结合坡面截水沟及坡体深部排水孔，有效地控制住了滑坡体的进一步滑动，坡体变形和位移逐步稳定。(3)人工挖孔桩可用于滑坡体抗滑支护，但受限于一定的地形和条件，且施工安全系数低，施工中应做好安全防护。(4)滑坡稳定性治理除做好抗滑措施，仍需要采用各种监测手段进行滑坡治理前后的监控和预警。

作者：江杰斌单位：福建省连江县建筑设计院