贵州崇遵高速公路高工天滑坡综合治理与施工

1、贵州崇遵高速公路高工天滑坡综合治理与施工1 工程概述 崇遵高速大路第五合同段K25+190K25+320段路基,位于高工天古滑坡体边缘,边坡高度为40 m50 m不等。原设计边坡坡度10. 5,每8 m一级,每级边坡之间设2 m宽碎落台。边坡防护形式采用预应力锚索与地基梁结合防护,坡面采用平凡砂浆锚杆挂网喷射混凝土防护。地基梁长度分为13 m和18 m两种,纵向间距2. 7 m,采用C30钢筋混凝土。每根地基梁采用3根或4根锚索索固,按照地质状况,锚索长度18 m27 m不等,锚固段长度9 m,锚孔倾角15。设计要求边坡施工一级一级开挖,开挖完成一级防护一级。 施工单位于2022年10月份开头

2、施工,于2022年4月底完成大部分锚索和地基梁及喷射混凝土工程。2022年5月份,两次大暴雨后,坡面喷射混凝土消失裂缝,坡顶消失开裂,裂缝与路线交角约50。随后一两天内裂缝开裂加快,消失与路线斜交50下滑,部分地基梁拉断,锚索所有失效,古滑坡体激活,形成新滑坡体。经初步勘察,已经滑塌部分呈撮箕形,体积在10万m3左右,滑坡裂缝后缘呈陡壁状,且为碎块石积累层。若已滑动部分连续向路线方向滑动,失去对囫囵坡体的反压作用,可能使后缘坡体发生更大滑动。 2 滑坡体产生缘由分析 设计单位对古滑坡体重新举行地质钻探,经地面地质调绘及钻探资料分析,K25+190K25+320左侧为一古滑坡体,滑坡体规模大。滑

3、坡舌为现已开挖的路基部分,滑坡鼓丘位于现防护坡面,滑坡台阶为坡口以上的平台,滑坡后缘已被倒塌岩堆掩盖,属顺向坡。该古滑坡体在路基开挖前较稳定。经调查,约80年前,因为山洪等缘由消失过一次滑动,但滑动规模较小。 新滑坡体形成机理分析: 1)该古滑坡体在长时光的蠕滑后,已形成相对稳定状态,然而路基开挖后,形成新的临空面,破坏了坡体的平衡。虽然设计采用锚索及地基梁,边坡喷锚等防护措施,但滑坡体下滑方向并不与路线方向垂直,锚索不能充分发挥锚固作用。 2)该滑坡体表面掩盖层较厚,主要分为两层,上层为块、碎石砂砾及粘土积累物。下层为砂岩、砂质泥岩块石组成。因为坡面积累物较松散,锚索根据设计张拉后,经过一段

4、时光,受张拉力作用,地基梁下陷,致使锚索消失部分拉力失效,从而不能抵挡滑坡体下滑力。 3)滑坡体上方为水稻田,加之5月份两次继续强降雨,地表水排泄不畅,雨水沿松散的碎块石下渗,使古滑坡体形成新的脆弱滑动面,诱导或触发滑坡的形成。 3 滑坡治理设计 3.1 地质勘察 地质勘察共施钻15个,经过对芯样分析,滑坡体为残坡积层、古滑坡积累层及下伏基岩组成,其中残坡积层主要由块石、碎石砂砾及粘土组成,直径20 mm1 500 mm不等,中间粘土含量10%90%,厚度0. 8 m4. 0 m,较为松散;古滑坡、倒塌积累层由砂岩、砂质泥岩块石组成,层间夹少量粘土,块石直径200 mm4 000 mm,含量约

5、55%90%,层厚为2.0 m29.0 m。该层底部为紫色砂砾粘土、含砂质泥岩及砂岩风化残块,厚度0. 5 m3. 0 m,为主滑动面。 3.2 滑坡治理设计要点 此滑坡体体积较大,如采用单一治理方案无法根治。按照地质勘察结果,结合实际状况,治理采用抗滑桩支挡防护、井字梁锚索防护、花管注浆防护及防排水、坡面植草等防护措施相结合的方案。 3.2.1 防排水 该滑坡体滑动产生缘由最主要为裂隙水,特殊是坡顶上水田,常年对滑坡体产生影响,为此,解决渗水问题为首要问题。排水采用防排结合,主要有: 1)由业主协调,对坡顶上面水田举行改造。改为旱田,以削减水对坡面的影响。 2)在坡顶处设计水沟,与原截水沟相

6、连,防止坡角上水流冲刷及灌入滑坡体。 3)在滑坡体裂缝以后设置纵向渗沟,将坡体内地下水排入截水沟内,防止后缘坡体发生更大范围的坍塌。 3.2.2 花管喷锚 为防止地表水沿滑坡体上缘渗入,造成新的滑动,滑坡体上缘部分坡面采用花管(土钉)注浆防护,外面挂网喷射混凝土。花管采用外径33. 5 mm平凡钢管,长10 m,间距1. 2 m,呈正方形布置。花管注浆压力不小于0. 8 MPa,注浆采用525纯水泥浆。花管(土钉)大样图见图1。 3.2.3 抗滑桩、挡墙支挡防护 按照地质勘察结果及滑坡体的大小举行推力计算后,决定采用两排抗滑桩防护。第一排设置于距路基边缘16. 7 m处,与左侧路线方向呈47角

7、,垂直于主滑动面,共设置9根,抗滑桩截面尺寸为2 m3 m,桩间距为4 m,由地勘决定桩长20 m。其次排设置于路基边缘,分为A型和B型桩。A型桩4根,垂直于主滑动面方向设置,抗滑桩截面尺寸为2 m3 m,桩间距为4 m; B型桩平行于路线方向设置,共13根,抗滑桩截面尺寸为2 m3 m,桩间距为4 m。按照地形在K25+190K25+211. 5位置设置抗滑挡墙,挡墙墙高6. 0 m。 3.2.4 预应力锚索及井字梁 顺主滑动面及路基面方向,设置两排井字梁锚索,以稳定边坡。井字梁9. 8 m9. 8 m,梁体宽度为80 mm。十字交错处采用锚索拉紧。每孔锚索采用7根15. 24 mm钢绞线构

8、成,锚固段长度为9 m。钻孔孔径135 mm。锚索孔内自孔底一次性压满水泥砂浆,浆体强度不小于25 MPa,注浆压力不小于0. 15 MPa,锚索自由段采用防护油及塑料管隔离。锚索终于设计施加张拉力为1 500 kN,张拉为两次四级张拉,每级间隔时光30 min,每级拉力为375 kN。 3.2.5 坡面防护 在该段滑坡路线的切割坡面上采用挂网喷射混凝土防护,在侧向坡面上采用喷播草籽举行绿化防护。 4 滑坡治理施工要点及存在问题解决方案 高工天滑坡治理施工要点主要有: 1)花管(土钉)注浆施工。2)井字梁锚索施工。3)抗滑桩施工。在施工过程中存在如下问题: 1)花管及锚索施工中成孔困难,存在塌

9、孔问题。2)花管及锚索注浆过程中因为裂隙发育,浆液无法注满。3)井字梁施工完毕张拉前,存在蠕动及张拉时下陷问题。针对以上存在的问题,制订了相应的解决方案。 4.1 成孔问题 因为滑坡体表层较为松散,在成孔过程中多次消失塌孔现象,特殊是最初3 m4 m左右极易塌孔,为保证成孔质量及施工速度,针对花管及锚索各自成孔要求,分离实行如下措施。 4.1.1 花管成孔 施工初期采用平凡钻杆,钻进速度慢,且易塌孔。后采用螺旋钻杆,十字钻头,加快了施工速度,缩短了成孔时光。但部分孔眼仍旧消失塌孔。对于此类塌孔孔眼,直接将花管套在钻机上钻进,然后边注浆边退出,待24 h后重新采用钻杆钻进,从而避开消失塌孔。 4

10、.1.2 锚索成孔 因为锚索要求孔径较大,设计为135 mm,更易塌孔。为保证施工进度,终于确定采用以套管护壁成孔代替裸眼成孔。按照地勘资料及现场施工机具,采用3 m长140 mm套管。钻机采用MD-50型锚杆钻机及相应的跟管钻具,利用气动潜孔锤的冲击功对钻头做高频冲击的同时,经衔接在钻头上方的专用接头,对套管靴产生高频锤击,使套管随钻头同步下入。当套管进入设计深度后,反向转动钻头,钻头便随钻杆一起从套管中提出钻孔。 4.2 注浆渗漏问题 因为该滑坡体大部分为块、碎石及粘土组成,裂隙发育。倘若采用设计要求一次完成注浆,注浆数量很大,且无法注满。终于采用二次注浆完成。 首先在锚索制作时预埋两根注浆管,一根为活动管,可以拔出;另一根为固定管,其中锚固段每隔1 m开两个注浆孔。注浆时先使用活动注浆管,采用常压注浆,注浆压力控制在0. 2 MPa,边注浆边拔出活动管,拔出速度控制在注浆液蔓延半径达到0. 5 m左右,浆液加入1%速凝剂。一次注浆完成后待24 h,开头二次注浆,注浆根据设计要求的压力完成。 4.3 井字梁蠕动及下陷问题 因为坡面较为松散,井字梁自重较大,在施工完成第一个井字梁后,发觉其产生细微位移,为汲取前期施工的锚索因为地基梁下陷而拉力失效的教训,确定在井字梁四周采用花管注浆固结。按照井字梁大小,每个井字梁采用16根4 m长33. 5花管注浆,详细布置见