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1場地地震效應評價
根據《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)[],區域抗震設防烈度為6度,場地地段類別為抗震不利地段。根據剪切波速測試結果,場地等效剪切波速為172m/s,場地類型為Ⅱ類。
2滑坡治理方案設計
2.1邊坡穩定性評價
邊坡目前處于不穩定狀態,邊坡東南角發育的小型滑坡仍在緩慢變形,滑坡長75m,寬35m,坡度約10°,滑坡體呈可塑-流塑狀,滑坡體上發育迭瓦狀裂縫,實測征地邊界線處滑面埋深9~10m(高程49~48m),其后滑動面沿近水平方向發展直至坡腳。此外,邊坡坡腳有成排泉水溢出且水質渾濁,表明邊坡目前仍處于臨界穩定狀態。經選取邊坡典型剖面,計算得到的邊坡穩定安全系數Fs為0.98,說明該邊坡處于臨界穩定狀態。
2.2邊坡治理方案選取
由于邊坡為Ⅱ級永久性工程,依據規范規定[]和“綜合治理,安全可靠,經濟合理”的原則,進行治理工程設計。
2.2.1排水根據邊坡地形特征,在邊坡上設置一截排水溝,以便及時將邊坡上部的地表水導出?;虑熬壴O置孔徑為110mm的深部排水孔,深25~30m,孔內下設塑籠式透水管,便于排除邊坡體內地下水,提高抗滑能力。
2.2.2支擋方案對邊坡治理的支擋措施提出三種對比方案,具體方案分述如下。(1)方案A:抗滑擋墻。在邊坡前緣修建抗滑擋墻。擋墻高5~10m,擋墻頂寬1.5~2.0m。墻采用M10漿砌片石砌筑。(2)方案B:抗滑擋墻+樁。在邊坡右側修建抗滑擋墻。擋墻高5~6m,擋墻頂寬1.5~2.0m。墻采用M10漿砌片石砌筑。在邊坡左側修建抗滑樁,抗滑樁直徑1m,長18m,錨固段長10m,樁中心距2m,共設20根。(3)方案C:抗滑樁。在邊坡前緣設置直徑1m,長20~35m的抗滑樁,樁中心距2~3m,共設39根。
2.2.3支擋方案對比邊坡治理設計方案對比詳見表2。由于邊坡前期開挖已經產生小規?;拢瑸榱舜_保治理措施安全有效,經綜合對比,最終采用方案C進行支護。
2.3邊坡治理方案設計
2.3.1抗滑樁設計方案依據建筑邊坡工程技術規范(GB50330-2002),整個邊坡按安全等級劃分為Ⅰ、Ⅱ兩個區域,Ⅰ區安全等級為一級,Ⅱ區安全等級為二級??够瑯恫捎?a href="http://www.gaoruijun.cn/jianzhuzazhi/jzkxygcxb/630580.html" target="_blank">人工挖孔樁,樁端支承于殘積砂質粘性土層。(1)樁體設計。樁體強度等級為C25,護壁砼為C25。樁內徑1.2mm,外徑1.6mm(包括護壁0.4m)。Ⅰ區采用兩排樁、呈等腰三角形布置,前后排樁的樁間距均為3.6m,前排樁與后排樁垂直間距為3.1m,前排樁樁長12m,后排樁樁長13m,本區共布置18根樁。Ⅱ區采用單排樁,樁間距3.6m,樁長18m,本區共布置21根樁。Ⅰ區、Ⅱ區臨坡面抗滑樁前均設計鋼筋混凝土板墻,預埋拉結鋼筋,預埋筋規格4Ф10@500,板墻后兩樁中間設置0.8m厚礫石濾水層。(2)泄水孔布置。泄水孔采用Ф100-PVC管,間距2~3m上下交錯布置,預埋擋墻后的土體內(L=0.2m),坡度5%,孔道底面及兩側用砂漿抹平。最低泄水孔底部高出地面30cm,孔眼進口處設置Ф3~7cm粒料堆石。
2.3.2抗滑樁補強措施設計施工過程由于部分人工挖孔樁樁長(特別是Ⅱ區)挖至場地下14m左右的地方遇到較大的孤石,無法繼續下挖,造成抗滑樁未達到設計樁長,達不到設計抗滑要求,再加上被擋的土坡卸土放坡后,表面局部出現裂縫。決定對Ⅱ區抗滑樁采取補強措施,即在Ⅱ區每根樁頂部加1根錨索進行補強。(1)錨頭固定。錨索頭固定于抗滑樁頂部圈梁(冠梁)。錨索與水平面夾角為25°。設計錨索總長30m,自由段9m長,錨固段長21m,錨索采用2Ф15預應力鋼絞線,鋼絞線抗拉強度設計值fpy=1860MPa,采用M30砂漿。(2)錨索灌漿。錨索一次灌漿管距孔底0.5~1.0m,采用水灰比為0.4~0.5的水泥砂漿,灌漿壓力0.6~0.8MPa,二次灌漿管與錨筋一起放入鉆孔,采用水灰比為0.4~0.5的水泥砂漿,注漿壓力2.5~5.0MPa,要求錨固體28d的無側限抗壓強度不低于30MPa。(3)錨索張拉。當錨固體強度達到設計強度80%以上后,進行張拉鎖定,張拉荷載應達到軸力設計值340kN,分2~3級加載,每級穩定5~10min,最后退到鎖定荷載鎖定,鎖定荷載取軸力設計值的0.85倍。(4)錨索防銹防腐處理。自由段采取通長灌漿防銹處理。錨頭錨具采用C25砼澆灌保護。
2.3.3其它臨時處理措施(1)遇孤石處理方法。施工過程開挖至12m深時遇見巨大孤石,經現場勘探情況發現其石厚度達3~5m,對樁設計進行了更改,對孤石采用細石砼打孔注漿處理,細石砼直徑75mm,兩根并排,間距大等于150mm,砼深入孤石1.1m,縱向插入單根鋼筋,鋼筋進入孤石1.0m、出露孤石40d(d為樁身直徑)并與樁鋼筋籠縱筋搭接,細石砼強度等級C30。(2)錨鎖端部砼加固措施。由于甲方工期要求緊,砼施工養護齡期比較短,在砼強度未達到規定值的情況下,進行擋土樁前卸土作業,由于土壓力作用,造成錨鎖端部鎖具局部砼受壓破壞,且坡體發生了較大位移,出現險情,故對其進行了加固措施處理。即對各樁樁頭進行增設樁帽,樁帽尺寸為2.6m(橫向)×1.8m(縱向),樁帽周邊配筋1620,臨坡處放置錨具承壓鋼板處布置8根,其他3邊各布置4根,箍筋規格120@100。
2.4.1抗滑樁施工工藝(1)場地整平;(2)放線、定樁位;(3)挖第一節樁孔土方;(4)支模澆灌第一節砼護壁;(5)在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線;(6)安裝活動井蓋,設置垂直運輸架,安裝電動葫蘆或卷揚機,吊土桶、潛水泵、鼓風機,照明設施等;(7)第二節樁身挖土;(8)清理樁孔四壁、校核樁孔垂直直徑;(9)拆上節模板、支第二節模板、澆灌第二節砼護壁;(10)重復挖土、支模、澆灌砼護壁工序,循環作業直至設計深度;(11)對樁孔直徑、深度、尺寸、持力層進行全面檢查驗收;(12)清理虛土、排除孔底積水;(13)吊放鋼筋籠就位;(14)澆灌樁身砼。
2.4.2錨索施工工藝預應力錨索采用XY-100型鉆機成孔,成孔直徑150mm。預應力錨索施工工藝為:(1)定位;(2)成孔;(3)錨索制作;(4)安放錨索;(5)洗孔;(6)一次注漿;(7)二次注漿;(8)張拉、鎖定。
2.5質量保證措施
2.5.1抗滑樁質量保證措施(1)對擋土樁的垂直度和直徑,應每段檢查,發現偏差隨時糾正,保證位置和尺寸準確。(2)護壁砼要達到一定強度后(一般為1MPa)才可拆除模板,開挖下一段的土方。(3)由于設計為雙排交錯布孔,施工時可采用多樁孔同時成孔,但應采取間隔挖孔方法,以減少水的滲透和防止土體滑移。(4)樁孔的挖掘深度應由設計人員根據現場土層實際情況決定。(5)在開挖過程中,如遇到特別松散的土層或流砂層時,為防止土壁塌落及流砂,可采用鋼板護筒或預制砼沉井等作為護壁,待穿過松軟層或流砂層后,再按一般方法邊挖掘、邊澆筑砼護壁,流砂現象嚴重時,可采用井點降水。
2.5.2錨索質量保證措施(1)鉆孔時采用XY-100型鉆機,成孔直徑150mm,鉆桿的傾斜角度應用角度尺校核,角度偏差不大于1.0°,高差不超過5cm。(2)錨索成孔中在容易塌孔的地段采用泥漿護壁或跟管鉆進成孔,遇孤石和中風化巖層則采用F130金剛石鉆頭成孔。(3)鋼絞線間用隔離架隔開。隔離架綁扎間距為錨索端部0.8m,中間及頂部2.0m,錨索中間二次注漿管。二次注漿管頂部為鐵管,下部為黑塑管,自由段以下每隔1.5m開2個小孔,開孔后用橡皮圈或電工膠面密封,端部距錨索端部約0.5m。在自由段,鋼絞線涂上黃油,用塑料管隔開。制作好的應在注漿管上進行通水試驗,中間無滲漏現象方可置入錨孔。(4)注漿。注漿分兩次進行,第一次為常壓注漿,鉆孔完成后,每一次注漿通過一次注漿管注入,從而將孔中的護壁泥漿置換掉,孔口大量冒漿即可停止,并抽出一次注漿管。第二次注漿在第一次注漿初凝后(24小時內)進行,注漿時觀察周圍土體是否冒漿上拱開裂,如有應停止注漿,采用相應技術措施。注漿漿液為水泥漿液,并加入外加劑和添加劑,水灰比為0.5,水泥強度為32.5R。(5)張拉、鎖定。錨索張拉鎖定在注漿體強度達到15MPa后進行,錨具為QM錨具,用YC-100型穿芯式千斤頂、電動油泵加荷鎖定。為確保工程安全,每個錨索張拉到設計抗撥力的100%后,放松到70%設計抗撥力進行鎖定。
3處理方案效果評價
3.1錨索驗收試驗對其中的P2、P4、P8三根錨索進行了驗收試驗,試驗錨索總長均為28m,錨固段21m,自由段6m,抗撥力設計值為340kN。驗收試驗表明,三根錨索在最大試驗荷載(374kN)作用下,錨頭位移相對穩定,未出現異常現象,最大試驗荷載作用下的總位移量大于該荷載下自由段長度變形計算值的80%,且小于自由段長度與1/2錨固段長度之和的彈性變形計算值。驗收試驗表明,三根錨索極限抗撥承載力值均不小于374kN,滿足設計要求。
3.2邊坡監測施工前,為了監控施工過程邊坡變形位移,在坡體上布置了若干個監測點,包括滑坡深部位移監測點1個,抗滑樁結構變形監測點5個,地面位移監測點11個,斜坡裂縫觀測點6個,土壓力監測點9個,地下水位監測孔1個。從施工開挖開始對邊坡體位移變形進行連續監測監控,并信息化指導施工和檢驗工程治理效果。監測結果表明,施工期間特別是樁前土體開挖時,邊坡及抗滑樁樁體水平變形位移較為明顯,且樁背土壓力明顯變小。此外,在強降雨之后,邊坡體及抗滑樁樁體位移量也有明顯增大。在開挖結束、樁前板墻及地坪澆搗完畢后,坡體及樁體水平位移明顯變緩,樁背土壓力逐步回升,并逐步趨于穩定。
4結論
(1)高壓旋噴樁為豎向承載樁體,不能用于滑坡治理。(2)采用“人工挖孔樁+錨索”的擋滑支擋措施,結合坡面截水溝及坡體深部排水孔,有效地控制住了滑坡體的進一步滑動,坡體變形和位移逐步穩定。(3)人工挖孔樁可用于滑坡體抗滑支護,但受限于一定的地形和條件,且施工安全系數低,施工中應做好安全防護。(4)滑坡穩定性治理除做好抗滑措施,仍需要采用各種監測手段進行滑坡治理前后的監控和預警。
作者:江杰斌單位:福建省連江縣建筑設計院