CN108049417A - 一种高位滑坡体加固处置方法 - Google Patents

一种高位滑坡体加固处置方法 Download PDF

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张旭烽
白英利
胡炜
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    • E02D17/207Securing of slopes or inclines with means incorporating sheet piles or piles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Abstract

本发明提供一种高位滑坡体加固处置方法,在高位滑坡堆积体顶部外侧5米以外设置一道截水沟,由坡顶向下沿滑坡体坡面分台阶逐级修筑多级边坡及平台,每级边坡修筑完成后,采用多个垫墩锚杆加固,并采用挂网喷砼进行封闭;一级边坡锚固完成后,在其下方修筑一级平台,然后施工下一级边坡及平台;对位于坡脚的最后一级边坡,采用多个预应力锚索加固,沿位于坡脚的平台上设一排抗滑桩,作为滑坡体坡脚支挡。

Description

一种高位滑坡体加固处置方法
技术领域
本发明属于山区滑坡体的加固处置技术领域,具体涉及一种高位滑坡体加固处置方法,用于在山区高位滑坡体滑塌险情发生后,为防止险情进一步发生,对山体坡面进行加固处理。
背景技术
山区高速公路经常面临滑坡的危害,当滑坡发生后,对高速公路造成影响时,目前的处置方法通常是将影响高速公路的堆积物清除,对路面进行抢修,尽快恢复高速公路通行。但高位滑坡后的坡体往往有二次滑坡的危险,因此要从根本上杜绝隐患,需要对滑坡体进行加固处置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高位滑坡体加固处置方法,使滑坡体稳固,滑坡塌方不会再进一步发生,以确保施工安全及高速公路建成后的安全运营。
本发明采用的技术方案如下:
一种高位滑坡体加固处置方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)在高位滑坡堆积体顶部外侧5米以外设置一道截水沟,截水沟为倒梯形截面形式,截面尺寸底宽1.0m,深0.8m,壁厚0.25m,侧壁坡比1:0.5,顶宽1.8m,,材料采用C20砼;
(2)由坡顶向下沿滑坡体坡面分台阶逐级修筑多级边坡及平台,修筑每级边坡的同时清理坡体的土石方,每级边坡高10m,按1:0.75到1:1的坡比放坡;
(3)上一级边坡修筑完成后,采用多个垫墩锚杆加固,并采用挂网喷砼进行封闭;各垫墩锚杆沿水平方向间距为3.0m,竖向垂直间距为3.0m;锚杆采用JL32精轧螺纹钢筋锚杆,或采用Φ32普通HRB400螺纹钢筋,锚杆倾角20°,长度为6-22m;钢筋网采用φ8钢筋,并在相邻垫墩锚杆之间加设Φ18加强钢筋;喷浆采用C20小石子砼,平均厚度为12cm;
(4)上一级边坡锚固完成后,在其下方修筑一级平台,然后按步骤(3)的方法进行下一级边坡的修筑、锚固,及平台修筑,直至修筑到坡脚;
(5)对位于坡脚的最后一级边坡,采用多个预应力锚索加固,预应力锚索长度为38~50m,锚索倾角为20°,预应力锚索采用1孔6×φs15.2mm锚索,钻孔φ150mm,采用M35水泥砂浆,锚固段长10m,注浆压力0.6~0.8Mpa,设计锚固力Pt=850KN,设计预张拉力为设计锚固力的1.2倍,取1020KN;锚索水平方向间距3.0m,垂直方向间距3.0m;
(6)在位于坡脚的最后一级边坡下方的平台上设一排抗滑桩,作为滑坡体坡脚支挡,抗滑桩尺寸为2.4×3.6m,桩长26m,桩间距为5m,采用C30钢筋砼浇筑。
本发明通过对滑坡体逐级修筑多级边坡及平台,对每一级边坡进行锚固处理,并在坡脚增设抗滑桩,从而对滑坡体从根本上进行了治理,能使滑坡体保持稳固,消除了滑坡体再次滑坡的隐患,能确保施工期间的施工安全,并确保高速公路建成后的安全运营。
具体实施方式
以下通过一个具体实施例对本发明进行详细说明。
本申请人施工的一个标段位于西部山区,施工期间,因多日暴雨,诱发右侧山体突发滑坡,滑坡体由高位向下滑动,剪断两排在建桥梁桥墩。滑坡体滑面的平均坡度达52度,滑源区最高点距离滑坡堆积体前缘高差达150米,滑坡失稳区截面面积达2268平方米,体积约20万方。
经地质调查,滑坡体边坡底部为元古界花岗岩,中上部为第四系晚更新统冲洪积漂卵石、卵砾石层,坡表为第四系崩坡积块碎石层,基岩及冲洪积层零星出露。边坡自然横坡较为陡峻,呈下部基岩、上部土层的二元结构,边坡基岩中不利外倾结构面发育。持续降雨作用增大了土体容重,降低了岩土体强度,尤其是边坡前缘支撑弱化,导致边坡前缘临空,形成应力集中带。在陡坡岩土体重力作用下,坡脚应力集中带变形失稳,进而诱发边坡上部土体逐步向下牵引滑动,形成滑坡灾害。根据滑坡体的地质条件判断,该滑坡体有再次滑坡的可能,因此采用本发明的方法,从根本上对滑坡体进行治理。具体方法包括如下步骤:
(1)在滑坡堆积体顶部外侧5米以外设置一道截水沟,截水沟为倒梯形截面形式,截面尺寸底宽1.0m,深0.8m,壁厚0.25m,侧壁坡比1:0.5,顶宽1.8m,,材料采用C20砼。
(2)由坡顶向下沿滑坡体坡面分台阶逐级修筑多级边坡及平台,修筑每级边坡的同时清理坡体的土石方,每级边坡高10m,按1:0.75到1:1的坡比放坡;
(3)边坡修筑严格按照从上到下的顺序逐级进行,上一级边坡修筑完成后,采用多个垫墩锚杆进行加固,并采用挂网喷砼进行封闭;各垫墩锚杆在边坡上的布设沿水平方向间距为3.0m,竖向垂直间距为3.0m;锚杆采用JL32精轧螺纹钢筋锚杆,或采用Φ32普通HRB400螺纹钢筋,锚杆倾角20°,长度为6-22m;钢筋网采用φ8钢筋,并在相邻垫墩锚杆之间加设Φ18加强钢筋;喷砼采用C20小石子砼,平均厚度为12cm;
(4)上一级边坡锚固完成后,在其下方修筑一级平台,然后按上述步骤(3)的方法进行下一级边坡的修筑、锚固,锚固完成后在下方再修筑一级平台,如此反复施工,直至修筑到坡脚。
(5)对位于坡脚的最后一级边坡,其锚固方式不采用前述的垫墩锚杆,而是采用多个预应力锚索加固。预应力锚索长度为38~50m,锚索倾角为20°,预应力锚索采用1孔6×φs15.2mm锚索,钻孔φ150mm,采用M35水泥砂浆,锚固段长10m,注浆压力0.6~0.8Mpa,设计锚固力Pt=850KN,设计预张拉力为设计锚固力的1.2倍,取1020KN;各锚索按水平方向间距3.0m、垂直方向间距3.0m布设。
(6)位于坡脚的最后一级边坡的下方也修筑一级平台。在该平台上设一排抗滑桩,作为滑坡体坡脚支挡。抗滑桩尺寸为2.4×3.6m,桩长26m,桩间距为5m,采用C30钢筋砼浇筑。
进行上述步骤(3)中,进行垫墩锚杆施工时,为防止临孔干扰,锚孔采用间隔成孔法钻孔,并采用空压机供风;锚杆钻机跟管钻进成孔,钻孔深度应大于设计深度0.2m以上,钻进达到设计深度后,不得立即停钻,必须在停止进尺的情况下,稳钻1-2分钟,防止底端部达不到设计的锚固直径;使用高压空气将孔内岩粉及积水全部清除出孔外,清孔完毕后,放入锚杆;注浆管宜与锚杆同时放入孔内,注浆管端头到孔底距离50-100cm,浆液自孔底注入,直至注满全孔;锚杆采用一次性注浆,即孔底返浆法进行注浆,注浆压力为0.2~0.4Mpa,中途不能停灌;垫墩采用C25钢筋混凝土现场浇注。
为确保人员和钻机正常钻孔作业,需沿坡面搭设扣件式钢管脚手架,搭设之字形通道,通道满铺脚手板,两侧安装防护杆,按照规定设置连墙件。
挂设的钢筋网采用φ8HRB400钢筋,在竖向和横向方向的垫墩锚杆之间设Φ18加强钢筋,以10m×10m为一单元,结合垫墩及锚杆弯头在坡面上现场编制成,网孔间距横竖向均为20cm,每2m节点处进行焊接或铁丝绑扎,绑扎点上下交错呈梅花形布置,钢筋接长用焊接;钢筋网与坡面间距为5cm,网片挂完后进行喷浆;坡面每10-15m设一条伸缩缝,缝宽2cm,缝内填塞沥青麻絮。
为保证钢筋网贴近坡面,在相邻垫墩锚杆之间设置长度为2m的短锚杆固定钢筋网,短锚杆采用Φ18普通HRB400螺纹钢筋。
在喷砼层上设泄水孔,泄水孔长0.4m,伸入坡体内不小于0.2m,水平方向间距为3.0m,竖向垂直间距为3.0m,梅花形布置,采用Φ75钻孔,上倾6°,内插Φ50PVC管,进口包裹渗水土工布。
上述步骤(5)中预应力锚索的施工具体包括如下步骤:
(51)定位钻孔、清孔:钻孔采用跟管方式潜孔冲击钻钻孔,采用风动钻进,禁止采用水钻;
(52)锚索制作、运输及组装:锚索采用6根高强度低松驰的预应力钢绞线制作,钢绞线强度Rb=1860Mpa,用OVM15-6型锚具锁定;制作锚索时,锚索的截取长度为锚固段+自由端+1.5m外露张拉段,锚索自由端锚索束每隔1.0m细铁丝绑扎,涂刷防锈油,套上波纹管,管内灌注黄油,两端封,外绕工程胶布封闭,每米绑扎一个圆环对中支架固定;锚索锚固段每隔1.0m设个扩张环,用厚度20mm的聚氯乙烯塑料板加工而成,每两个扩张环中间用细铁丝绑扎锚索;
(53)锚索安装:安装前核对锚索编号与孔口编号一致后,再用高压风清孔一次,人工缓缓将制作好的锚索插入孔内,并保持距孔底0.2m处;
(54)注浆:采用高速搅拌机,按配合比先将计量好的水加入搅拌机中,再将水泥倒入搅拌机中,搅拌均匀;注浆采用孔底返浆法一次注浆,注浆管插至孔底,砂浆由孔底注入,空气由索孔排出,当排气管不再排气,且有砂浆从排气管排出,则孔内注浆饱满,注浆完成;
(55)锚索张拉:张拉采用OVM锚具配套的YCW200B型穿心式千斤顶,锚索永久张拉锁定分两次进行,第一次施加设计预张拉值的70%,第二次加至设计预张拉值的120%,两次张拉时间间隔3-5天。
上述步骤(6)所述抗滑桩,采用方型桩,为减少机械作业对边坡的扰动,抗滑桩作业采用人工挖孔方式成孔;桩体施工采用跳桩开挖、浇筑,采用跳一挖一的方式,待第一批桩浇筑完成后7天后,才能开挖第二批桩。
人工挖孔施工时,利用人工自上而下逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层及岩层用水磨钻施工;在孔口上安装支架,用1~2t慢速卷扬机或电动葫芦提升,弃土装入铁桶内垂直起吊运输出井口外;桩孔的每节护壁的长度不大于1.2米,且每节护壁间的空隙不大于25厘米,如此不断往下深挖,一直挖到设计要求的桩底标高,然后安放钢筋笼,浇注砼。
从坡顶到坡脚的各平台宽度按4m和2m间隔布设。对每一级平台,均采用喷砼封闭,喷C20素砼,厚度10cm。在每级平台上可设花台、填土、栽种藤蔓类攀爬植物(油麻腾)绿化。

Claims (10)

1.一种高位滑坡体加固处置方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)在高位滑坡堆积体顶部外侧5米以外设置一道截水沟,截水沟为倒梯形截面形式,截面尺寸底宽1.0m,深0.8m,壁厚0.25m,侧壁坡比1:0.5,顶宽1.8m,,材料采用C20砼;
(2)由坡顶向下沿滑坡体坡面分台阶逐级修筑多级边坡及平台,修筑每级边坡的同时清理坡体的土石方,每级边坡高10m,按1:0.75到1:1的坡比放坡;
(3)上一级边坡修筑完成后,采用多个垫墩锚杆加固,并采用挂网喷砼进行封闭;各垫墩锚杆沿水平方向间距为3.0m,竖向垂直间距为3.0m;锚杆采用JL32精轧螺纹钢筋锚杆,或采用Φ32普通HRB400螺纹钢筋,锚杆倾角20°,长度为6-22m;钢筋网采用φ8钢筋,并在相邻垫墩锚杆之间加设Φ18加强钢筋;喷浆采用C20小石子砼,平均厚度为12cm;
(4)上一级边坡锚固完成后,在其下方修筑一级平台,然后按步骤(3)的方法进行下一级边坡的修筑、锚固,及平台修筑,直至修筑到坡脚;
(5)对位于坡脚的最后一级边坡,采用多个预应力锚索加固,预应力锚索长度为38~50m,锚索倾角为20°,预应力锚索采用1孔6×φs15.2mm锚索,钻孔φ150mm,采用M35水泥砂浆,锚固段长10m,注浆压力0.6~0.8Mpa,设计锚固力Pt=850KN,设计预张拉力为设计锚固力的1.2倍,取1020KN;锚索水平方向间距3.0m,垂直方向间距3.0m;
(6)在位于坡脚的最后一级边坡下方的平台上设一排抗滑桩,作为滑坡体坡脚支挡,抗滑桩尺寸为2.4×3.6m,桩长26m,桩间距为5m,采用C30钢筋砼浇筑。
2.根据权利要求1所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于:所述步骤(3)中的垫墩锚杆施工时,采用间隔成孔法钻孔,并采用空压机供风;锚杆钻机跟管钻进成孔,钻孔深度应大于设计深度0.2m以上,钻进达到设计深度后,不得立即停钻,必须在停止进尺的情况下,稳钻1-2分钟,防止底端部达不到设计的锚固直径;使用高压空气将孔内岩粉及积水全部清除出孔外,清孔完毕后,放入锚杆;注浆管宜与锚杆同时放入孔内,注浆管端头到孔底距离50-100cm,浆液自孔底注入,直至注满全孔;锚杆采用一次性注浆,即孔底返浆法进行注浆,注浆压力为0.2~0.4Mpa,中途不能停灌;垫墩采用C25钢筋混凝土现场浇注。
3.根据权利要求1所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于:所述步骤(3)中,钢筋网采用φ8HRB400钢筋,在竖向和横向方向的垫墩锚杆之间设Φ18加强钢筋,以10m×10m为一单元,结合垫墩及锚杆弯头在坡面上现场编制成,网孔间距横竖向均为20cm,每2m节点处进行焊接或铁丝绑扎,绑扎点上下交错呈梅花形布置,钢筋接长用焊接;钢筋网与坡面间距为5cm,网片挂完后进行喷浆;坡面每10-15m设一条伸缩缝,缝宽2cm,缝内填塞沥青麻絮。
4.根据权利要求1所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于:所述步骤(3)中,为保证钢筋网贴近坡面,在相邻垫墩锚杆之间设置长度为2m的短锚杆固定钢筋网,短锚杆采用Φ18普通HRB400螺纹钢筋。
5.根据权利要求1所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于:所述步骤(3)中,在喷砼层上设泄水孔,泄水孔长0.4m,伸入坡体内不小于0.2m,水平方向间距为3.0m,竖向垂直间距为3.0m,梅花形布置,采用Φ75钻孔,上倾6°,内插Φ50PVC管,进口包裹渗水土工布。
6.根据权利要求1所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于,所述步骤(5)中预应力锚索的施工步骤如下:
(51)定位钻孔、清孔:钻孔采用跟管方式潜孔冲击钻钻孔,采用风动钻进,禁止采用水钻;
(52)锚索制作、运输及组装:锚索采用6根高强度低松驰的预应力钢绞线制作,钢绞线强度Rb=1860Mpa,用OVM15-6型锚具锁定;制作锚索时,锚索的截取长度为锚固段+自由端+1.5m外露张拉段,锚索自由端锚索束每隔1.0m细铁丝绑扎,涂刷防锈油,套上波纹管,管内灌注黄油,两端封,外绕工程胶布封闭,每米绑扎一个圆环对中支架固定;锚索锚固段每隔1.0m设个扩张环,用厚度20mm的聚氯乙烯塑料板加工而成,每两个扩张环中间用细铁丝绑扎锚索;
(53)锚索安装:安装前核对锚索编号与孔口编号一致后,再用高压风清孔一次,人工缓缓将制作好的锚索插入孔内,并保持距孔底0.2m处;
(54)注浆:采用高速搅拌机,按配合比先将计量好的水加入搅拌机中,再将水泥倒入搅拌机中,搅拌均匀;注浆采用孔底返浆法一次注浆,注浆管插至孔底,砂浆由孔底注入,空气由索孔排出,当排气管不再排气,且有砂浆从排气管排出,则孔内注浆饱满,注浆完成;
(55)锚索张拉:张拉采用OVM锚具配套的YCW200B型穿心式千斤顶,锚索永久张拉锁定分两次进行,第一次施加设计预张拉值的70%,第二次加至设计预张拉值的120%,两次张拉时间间隔3-5天。
7.根据权利要求1所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于:步骤(6)所述抗滑桩采用方型桩,为减少机械作业对边坡的扰动,抗滑桩作业采用人工挖孔方式成孔;桩体施工采用跳桩开挖、浇筑,采用跳一挖一的方式,待第一批桩浇筑完成后7天后,才能开挖第二批桩。
8.根据权利要求7所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于:人工挖孔施工时,利用人工自上而下逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层及岩层用水磨钻施工;在孔口上安装支架,用1~2t慢速卷扬机或电动葫芦提升,弃土装入铁桶内垂直起吊运输出井口外;桩孔的每节护壁的长度不大于1.2米,且每节护壁间的空隙不大于25厘米,如此不断往下深挖,一直挖到设计要求的桩底标高,然后安放钢筋笼,浇注砼。
9.根据权利要求1所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于:各平台宽度按4m和2m间隔布设。
10.根据权利要求1所述的高位滑坡体加固处置方法,其特征在于:每一级平台均采用喷砼封闭,喷C20素砼,厚度10cm。
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