(论文)抗滑桩应用

钢筋混凝土沉井护壁人工挖孔抗滑桩工程技术

四川省邛崃市水利局 尹洪

摘要：2002年4月，四川省邛崃市高何镇境内凉风顶处发生大面积山体滑坡，致使傍山而行的天沙引水干渠外堤开裂，无法正常通水运行。险情出现后，邛崃市水利局立即进行工程地质勘察和整治工程设计，决定采用钢筋混凝土沉井护壁人工挖孔抗滑桩基础加钢筋混凝土渡槽上部结构的工程措施；7月15日开始施工，历时4个多月，于11月25日竣工，确保了下游灌区工、农业生产和人民群众生活用水。由于笔者一直参与该项工作，并在施工期间担任现场施工负责，故撰此文，就钢筋混凝土沉井护壁人工挖孔抗滑桩工程技术与同行们共勉。

关键词：钢筋混凝土 沉井护壁 抗滑桩 工程技术

前 言

2002年4月，四川省邛崃市西部山区高何镇境内凉风顶处发生了大面积山体滑坡。滑坡体位于邛崃市至国家级风景旅游区天台山之公路旁边，处于天台山西北部半山腰。凉风顶处地貌属于第四系全新统崩坡积（Q4col+dl）的古滑坡松散堆积体，天沙引水干渠从古滑坡台阶上通过。此次滑坡属于公路与滑坡台阶之间山体发生滑动的中层滑坡，坡面斜长55m，前缘宽42m，坡面坡度24.44°，滑坡壁状如圈椅，高3m，与前缘高差25m，滑坡壁后缘拉张裂隙和滑坡舌部鼓张裂隙均很发育。

2002年4月，四川省邛崃市西部山区高何镇境内凉风顶处发生了

大面积山体滑坡。滑坡体位于邛崃市至国家级风景旅游区天台山之公路旁边，处于天台山西北部半山腰。凉风顶处地貌属于第四系全新统崩坡积（Q4col+dl）的古滑坡松散堆积体，天沙引水干渠从古滑坡台阶上通过。此次滑坡属于公路与滑坡台阶之间山体发生滑动的中层滑坡，坡面斜长55m，前缘宽42m，坡面坡度24.44°，滑坡壁状如圈椅，高3m，与前缘高差25m，滑坡壁后缘拉张裂隙和滑坡舌部鼓张裂隙均很发育。

由于滑坡体属于第四系崩坡积的古滑坡松散堆积体，时值雨季，不断蠕滑，危及着天沙引水干渠的安全。为此，邛崃市水利局立即组织专业技术人员对滑坡进行24小时监控，随时采取应急措施保证邛崃市五绵山丘陵灌区输水主动脉——天沙引水干渠的安全运行。但是，6月5日在距渠底1.2m高的外堤条石砌体上出现了一条宽2mm长8m的沿渠纵向方向的裂隙，险情牵动着邛崃市各级领导和下游灌区人民群众的心，邛崃市水利局当即果断决定停水进行整治。6月6日，邛崃市水利局勘测设计队进场进行测量、工程地质勘察和工程设计。7月15日，邛崃市水电工程建设公司进场开始施工，至10月5日完成钢筋混凝土沉井护壁人工挖孔抗滑桩4根，人工开挖造孔57m，成桩57m，孔径3m，沉井超挖回填灌浆299m2。

1 工程地质概况

邛崃市水利局勘测设计队于6月7日在滑坡体主槽后坡即渠道右岸布臵地质钻孔3个、滑坡体前坡即渠道左岸布臵地质钻孔4个（详见图1工程平面布臵图）进行工程地质勘察，查明滑坡要素、形态特征、地层岩性以及地下水等基本情况，判断分析滑坡成因，为基础工程设计

提供了依据。

1.1 滑坡要素及形态特征：滑坡体临空面广阔,斜长55m，前缘宽42m，坡面坡度24.44°，植被很少，裂隙发育，由紫红色、棕红色粘土、砂土和紫红色、灰绿色钙质泥质页岩、粉细砂岩岩屑、碎块、孤石等组成，粘土湿润松软，呈软塑状。滑坡壁状如圈椅，高3m，与前缘高差25m。滑动面位于上部松散堆积体与下部基岩的交界线上，主槽平均埋深9.30m。滑坡床为基岩，岩性为侏罗系上统灰绿色、紫红色薄层状钙质泥质夹中厚层状钙质粉细砂岩，砂岩矿物成份主要为长石、石英，钙质、泥质胶结，岩层产状：倾向SW210°～220°，倾角5°～7°,强风化带平均厚度2.0～3.0m，弱风化带平均厚度1.5～2.0m。

1.2 地下水：根据钻孔资料，最浅终孔水位埋深仅1.5m（ZK4），最深达9.4m（ZK2），一般均在3～4m，平均3.5m。地下水主要受大气降水补给。

1.3 滑坡成因：凉风顶地貌属于第四系全新统崩坡积（Q4col+dl）的古滑坡松散堆积体，修建天沙引水干渠二十多年来，基本没有活动过。但近年来由于自然原因与其他因素，对滑坡体前坡造成了破坏，加之时值雨季，地表雨水和地下水渗入堆积体中粘土层孔隙中而使堆积体重量增加，水起了一种润滑剂的作用，减小了堆积体与下部基岩接触面的摩擦力和堆积体自身的内聚力，致使公路与古滑坡台阶之间的松散堆积体失稳而下滑。

2 抗滑桩设计

邛崃市水利局勘测设计队于7月5日完成工程设计。设计方案有二：一是采用振动冲击成孔灌注桩基础+钢筋混凝土渡槽上部结构；二是采用钢筋混凝土沉井护壁人工挖孔抗滑桩基础+钢筋混凝土渡槽上部结构。进行方案比选时考虑到第一方案属于大型机械施工，场地处于松散滑坡体上，施工时机械振动冲击力大，自身稳定安全无法保证，而且投资过大，所以放弃了第一种方案，采用第二种方案。方案二相关设计如下：

2.1 抗滑桩平面布臵：沿原渠轴线向坡外平移3m布臵一排共4根桩，桩间距6m，详见图1工程平面布臵图。

2.2 桩径、桩长、桩结构：根据渠道设计流量及渠道断面尺寸确定桩径为3m；按工程地质剖面，要求当基岩面以上桩长8m以上时桩埋入新鲜基岩5m，8m以内时桩埋入新鲜基岩4m，以开挖出露基岩后经发包、监理、设代、承包多方代表确认后的设计通知书为准；沉井式护壁采用C25现浇钢筋混凝土，圆形，壁底刃脚部分高1.50m，外径3.3m，内径2.0m，上部外径3.0m，内径2.0m；孔内采用C20泵送混凝土回填和M7.5砂浆砌块石回填。详见图2 A——A剖面图、图3 抗滑桩平面图及图4 抗滑桩剖面图。

2.3 钢筋配臵：为了便于沉井护壁在开挖过程中下落，壁底刃脚采用全焊缝制作钢环，钢环与刃脚钢筋采用焊接处理，详见图5 刃脚钢环平面图、图6 刃脚钢环焊接图和图7 刃脚钢筋图；抗滑桩沉井护壁钢筋配臵详见图8抗滑桩沉井护壁钢筋图。

2.4 其他设计及相关要求

2.4.1 新鲜基岩面以上的孤石和风化岩开挖允许爆破，进入新鲜基岩后严禁爆破，采用人工硬打石方开挖，确保地基岩土完好。

2.4.2 钢筋混凝土沉井护壁设臵φ100预留孔，作用有三：一是排水；二是当沉井护壁下沉发生倾斜时纠偏之用；三是因壁底刃脚外径大于壁身外径，成桩后超挖回填灌浆之用。

2.4.3 人工开挖和孔内泵送混凝土浇筑过程中，应采取切实可行的排水措施消除孔内积水，确保正常开挖和混凝土的浇筑质量。

3 施工准备

3.1 施工布臵：根据施工场地的地形情况，因地制宜地布臵办公生活用房、混凝土搅拌站、水泥库房、钢筋制作及木工房、施工临时便道等，详见图9施工平面布臵示意图。

3.2 施工机械设备配臵及劳动力组合

3.2.1 主要施工机械设备有：卡特320C挖掘机1台、3.5t和5t自御汽车各2辆、0.4m3混凝土拌和机2台、1.5t卷扬机4台套、潜水泵8台、发电机30Kw1台（备用）、空压机1台、手持式风钻8套、灰浆搅拌机1台、中低压灰浆灌浆泵1台、50t千斤顶2套、100t千斤顶2套、胶轮车10辆等。

3.2.2 劳动力组合：人工挖孔30人、钢筋制安焊6人、模板制安4人、混凝土拌和3人、混凝土浇筑10人、混凝土运输2人、发电及机修3人、材料采购3人、工程技术管理人员6人。

3.3 刃脚钢环、钢筋及模板制作：刃脚钢环根据设计图提前在大邑县水轮机厂定做，总重量2.4t；钢筋在钢筋房下好料在孔位上进行