抗滑樁施工監(jiān)理細(xì)則

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京福高速公路福州段FA3標(biāo)段少埔山路塹高邊坡綜合治理
吳王成
（福建省交通建設(shè)工程監(jiān)理咨詢公司， 福州 350004）
摘 要 本文針對(duì)京福高速公路福州段少埔山路塹高邊坡、病害作了原因分析，并介紹綜合治理措施作。
關(guān)鍵詞 路塹高邊坡 病害分析 治理
目前，我國(guó)高速公路建設(shè)正快速進(jìn)行，其中有不少路段通過山嶺重丘地帶，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜且自然坡陡。在施工過程中，路塹邊坡的崩塌、滑坡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，其危害嚴(yán)重、損失極大，使工程往往無(wú)法正常實(shí)施，也可能給工程竣工后正常運(yùn)營(yíng)留下安全隱患。為了滿足安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理雙重目標(biāo)，對(duì)高邊坡病害特征性質(zhì)的深入分析和對(duì)其治理工程方案的慎重選擇顯得非常重要。京福高速公路K260+550～880段左路塹高邊坡多處失穩(wěn)滑塌即屬此類問題的典型實(shí)例。
1 工程概況
少埔山位于福州段京福高速公路FA3合同標(biāo)段，高速公路從該山腰通過，左邊坡的里程為K260+550~K260+880，路塹邊坡達(dá)60余m高，每10m設(shè)一個(gè)平臺(tái)，設(shè)計(jì)坡率：1、2、3級(jí)為1：0.5；4、5級(jí)為1：0.75；6級(jí)為1：1。
2 主要病害情況
（1）該山體具有滑坡史： 1997年發(fā)生山體滑坡，造成山腳下4戶村民房屋沖毀倒塌，13人喪生。
（2）該坡面多處滑塌，上千立方滑坡有2處之多，其里程位置為K260+662~K260+690的3、4、5級(jí)邊坡，長(zhǎng)29m，沿滑動(dòng)面方面長(zhǎng)約27m，滑體深度2~8m。K260+720~K260+850頂部滑坡，其中：K260+720~K260+775段3~5級(jí)坡沿開挖輪廓線滑坡，K260+775~K260+850段為2級(jí)和3級(jí)路塹邊坡，2、3級(jí)滑坡滑體厚度為0~5m。
（3）滑坡后觀察其滑動(dòng)面與水平夾角為35~50o，滑體為殘積亞粘土，砂質(zhì)粘性土及塊（漂）石土。
（4）山體局部有滲水現(xiàn)象，土體含水量較大。
3 病害原因分析
（1）山體上覆坡殘積層及強(qiáng)風(fēng)化層的厚度大于20m,土體松散，邊坡具有不良地質(zhì)現(xiàn)象的地貌形態(tài)，穩(wěn)定性差。巖體中發(fā)育有傾向臨空的不利結(jié)構(gòu)面，下伏為弱風(fēng)化、微風(fēng)化凝灰熔巖。
（2）山體地下水十分發(fā)育，局部有滲水現(xiàn)象，且軟硬土體變化明顯，如巖土界面，是滑坡體的主要滑動(dòng)面。
（3）"V"字形溝谷發(fā)育，山坡陡峭，地表水及溢流的沖刷滲透。
（4）水文地質(zhì)的影響：廣泛分布于第四系沖積層、沖洪積層及殘坡層中，前兩者水量豐富，后者水量較少，含水量接受大氣降水入滲補(bǔ)給。地下水水位及其水量受降水控制，季節(jié)性變化很大。
基巖內(nèi)潛水分布于基巖分化孔隙、裂隙中及巖體斷裂帶中，由大氣降水補(bǔ)給，水量較小，地下水流向與地形坡向一致或于斷層裂隙中成帶狀分布，對(duì)邊坡有一定的影響。
4 邊坡綜合治理措施
為了坡體的安全、穩(wěn)定，采取預(yù)應(yīng)力錨索框架為主輔以砌石擋墻、變截面護(hù)面墻、孔窗式擋墻，網(wǎng)格骨架植草，調(diào)整坡率，增設(shè)排水設(shè)施等綜合治理措施。
4.1 錨索框架
4.1.1 錨索框架措施
邊坡開挖后，通過對(duì)坡體分析，坡體存在潛在滑動(dòng)面，為避免坡面產(chǎn)生滑動(dòng)，在4級(jí)、5級(jí)坡面上設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索框架，錨索長(zhǎng)度為30m，錨固段長(zhǎng)14m；3級(jí)坡面因土石夾雜，采用預(yù)應(yīng)力錨索框架與砌石變截面護(hù)面墻（高10m,底寬90cm，頂寬0.4m）交錯(cuò)設(shè)置，錨索長(zhǎng)度為30m 和28m,錨固長(zhǎng)度14m。錨索框架共33片，單片框架長(zhǎng)8m,斜長(zhǎng)為12.5m和11.18m。每片框架設(shè)4個(gè)錨孔，每孔6根無(wú)粘結(jié)鋼絞線，其直徑15.24mm，每2根為一單元，采用壓力分散型錨索形式施工，錨索框架施工應(yīng)與同級(jí)坡開挖修坡同時(shí)進(jìn)行，待錨索框架預(yù)應(yīng)力張拉后進(jìn)行下一級(jí)土石方開挖，以免邊坡面長(zhǎng)時(shí)間不防護(hù)，產(chǎn)生新的滑坡，造成更大的施工困難，影響施工進(jìn)度。
4.1.2 錨索框架工作原理
預(yù)應(yīng)力錨索框架是通過錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨索將力傳給框架，再經(jīng)框架對(duì)不穩(wěn)定坡體施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力，將不穩(wěn)定松散巖體擠壓，使巖體間的正壓力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不穩(wěn)定坡體的發(fā)育，從而起到了加固邊坡穩(wěn)定坡體的作用。錨索孔內(nèi)高壓注漿，使?jié){液填充了錨孔周圍坡體內(nèi)裂隙，提高了坡體的整體穩(wěn)定性。
4.1.3 錨索框架施工流程
施工流程見圖1。
 
圖1 施工流程
4.1.4 預(yù)應(yīng)力錨索框架主要參數(shù)的選取
（1）預(yù)應(yīng)力鋼絞線：選用直徑15.24mm,強(qiáng)度1860MPa的高強(qiáng)度低松弛無(wú)粘結(jié)鋼絞線，延伸率≥3.5%。
（2）設(shè)計(jì)拉力：錨索設(shè)計(jì)拉力700kN，每孔6Ф15.24預(yù)應(yīng)力鋼絞線。
（3）安全系數(shù)：錨索安全系數(shù)取2.0～2.2。
（4）鉆孔直徑及設(shè)備：鉆孔直徑Ф130mm,設(shè)備采用YM160步履式土錨鉆機(jī)和無(wú)錫探礦機(jī)械廠、宣化英格索蘭工程機(jī)械有限公司、東北巖土工程公司等單位生產(chǎn)的巖錨鉆機(jī)。
（5）錨索張拉力與錨固力：錨索采取差異分步張拉，每孔6根分為3個(gè)單元，根據(jù)設(shè)計(jì)荷載和錨索長(zhǎng)度計(jì)算確定差異荷載，錨索的預(yù)應(yīng)力在補(bǔ)足差異荷載后分5級(jí)按設(shè)計(jì)荷載700kN的25%、50%、75%、100%和110%進(jìn)行施拉，每次持荷時(shí)間2～5min，最后一級(jí)持荷穩(wěn)定觀測(cè)10min 以后按設(shè)計(jì)要求鎖定，鎖定后48h內(nèi)沒有出現(xiàn)明顯的應(yīng)力松弛現(xiàn)象，即可進(jìn)行封錨。
壓力分散型錨索加荷等級(jí)與測(cè)讀位移應(yīng)遵守下列規(guī)定：
① 首先把所有的錨索一起拉到A×fptk的0.1倍（A為錨索的截面積，fptk為錨索承載力標(biāo)準(zhǔn)值），使錨索拉直，然后松開；隨后再采取循環(huán)加荷，每級(jí)加荷增量宜取初始荷載0.1A×fptk+差異荷載。
② 在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀錨頭位移不應(yīng)小于3次。
③ 在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，錨頭位移不大于0.1mm時(shí)，可施加下一級(jí)荷載；否則需延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，直至錨頭位移增量2h小于2mm時(shí)，方可施加下一級(jí)荷載。
（6）張拉主要設(shè)備：YCW150B型千斤頂，OVMZ-500型油泵，HVM錨具。
（7）錨索擠壓套擠壓設(shè)備：ZB4-500型電動(dòng)油泵，柳州產(chǎn)GYJA擠壓器。
（8）錨索間距與傾角：?jiǎn)纹蚣埽?quot;井"字架）錨索水平距4.0m,斜向距1:0.5坡的為5.59m，1：0.75坡率為6.25m，錨索傾角為20o。
（9）錨固長(zhǎng)度及膠結(jié)：錨固段嵌入坡體的長(zhǎng)度為14m,錨固段采用強(qiáng)度為M40純水泥漿膠結(jié)，水灰比0.4～0.5,水泥為普通硅酸鹽P.O 42.5R。
（10）錨索鋼筋混凝土：采用C25現(xiàn)澆鋼筋混凝土"井"字型框架設(shè)計(jì)，框架梁為0.6m×0.5m矩形截面，主筋為Ф22，箍筋為Ф12。
4.2 設(shè)置護(hù)面墻
4.2.1 擋墻
K260+550～K260+760段1、2級(jí)邊坡為弱風(fēng)化、微風(fēng)化凝灰熔巖，在該部位設(shè)置高10m、底寬0.9m、頂寬0.4m的漿砌片石。護(hù)面墻防護(hù)在3級(jí)交錯(cuò)設(shè)置，錨索框架間小部分滑體處嵌補(bǔ)漿砌片石后采用護(hù)面墻防護(hù)。
K260+760～K260+880段1、2、3級(jí)為坡殘積層及強(qiáng)風(fēng)化層，采用了調(diào)整坡率，減緩坡度按一定的坡率進(jìn)行清方刷坡，對(duì)原開挖的第一級(jí)臺(tái)階變?yōu)槎?jí)臺(tái)階，半孔式漿砌片石擋墻防護(hù)，即原1:0.5坡率調(diào)整為下部6m擋墻防護(hù)，上部4.0m調(diào)整為1:0.7坡率孔窗式擋墻，孔內(nèi)培土植草防護(hù)。
4.2.2 坡面防護(hù)
（1）原層基材+系統(tǒng)錨桿：K260+735～K260+880段為1～5級(jí)邊坡，處于開挖坡體交接面處3～5級(jí)邊坡滑坡后部分不均勻石體裸露，根據(jù)滑坡的實(shí)際情況進(jìn)行1:0.75～1:1.25的刷坡，采取厚層基材綠化和系統(tǒng)錨桿防護(hù)。系統(tǒng)錨桿間距2.0m×2.0m，長(zhǎng)度分別為1.5m和6m，鉆孔孔徑不小于4.5cm；錨孔與坡面成90°。錨桿體短錨桿為Ф16螺紋鋼，長(zhǎng)錨桿為Ф25的螺紋鋼；錨桿呈梅花型交錯(cuò)布置，掛Ф2mm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)。系統(tǒng)錨桿為全長(zhǎng)粘結(jié)式錨桿，錨桿抗拔力不低于50kN,注漿強(qiáng)度不小于25MPa。厚層基材植草,將TBS綠化基材、纖維、種植土、植被種子的混合物噴射到坡面，形成綠化層，基材的噴射厚度為8cm。
（2）拱型骨架植草：在K260+590～K260+855段，頂級(jí)邊坡坡率在1：0.75～1:1.25之間，采用漿砌片石拱型骨架植草和漿砌片石網(wǎng)格骨架植草防護(hù)。
4.3 排水設(shè)施
4.3.1 截水溝、急流槽
為了避免山體地表水、雨水浸刷松散巖體引起坡體滑坡，需在坡面上方5m處設(shè)置漿砌片石截水溝，在坡頂匯水處設(shè)邊坡急流槽兼做檢查梯。急流槽每100m設(shè)1道。每級(jí)平臺(tái)設(shè)排水溝將水匯集于急流槽或截水溝、邊溝。
4.3.2 排水孔
（1）泄、排水孔：在1級(jí)護(hù)面墻上設(shè)Ф75PVC泄水孔，間距2m×2m交錯(cuò)布置，墻后設(shè)20cm厚無(wú)砂大孔混凝土反濾層。在原層基材+系統(tǒng)錨桿防護(hù)坡面上，每級(jí)設(shè)3排水平間距為4m、垂距為3m的排水孔?？咨?～3m，孔內(nèi)布Ф46有孔塑料管及過濾網(wǎng)。
（2）排水平孔：在邊坡地下水富集的坡面處，布設(shè)平孔排水，孔口高出邊溝頂面0.5m，縱向間距5.0m，孔的水平夾角為5~10o，孔深15.5m，排水管采用Ф100mm、廣式透水軟管（酌情套硬管），排水管長(zhǎng)度15m,管身按一定的間距交錯(cuò)設(shè)置滲水孔，管的端頭及管體采用濾網(wǎng)或土工布做反濾層。在第一級(jí)K260+785～K260+855、第二級(jí)K260+784～K260+830、第三級(jí)K260+770～K260+788、第四級(jí)K260+605～K260+623段設(shè)排水平孔。施工時(shí)可根據(jù)地下水的實(shí)際情況酌情加密布設(shè)平孔排水，補(bǔ)償排水。
5 結(jié)束語(yǔ)
（1）京福高速公路K260+550～K260+880路塹邊坡坡面高陡，巖體破碎，土體松散，地下水豐富，其局部坍滑變形和破壞嚴(yán)重，根據(jù)該高邊坡病害的特征和規(guī)律，采用復(fù)合式錨索框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程整治，達(dá)到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的目的，并為治理此類路塹邊坡病害探索一種新的防護(hù)加固模式和治理思路。
（2）對(duì)于復(fù)雜路塹邊坡防護(hù)加固工程，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，應(yīng)做好坡體監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)工作，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開挖揭示地層信息及坡體結(jié)構(gòu)條件進(jìn)行必要的調(diào)整與完善，即進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工，使其經(jīng)濟(jì)、安全可靠。
（3）隨著近年錨索技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，預(yù)應(yīng)力錨固工程技術(shù)得到了良好的應(yīng)用和發(fā)展。