滑坡治理的工程措施主要有:地表排水、地下排水、清淤減荷、反壓、支擋工程(包括抗滑擋土墻、抗滑樁、錨索、錨桿、抗滑鍵、抗滑明洞、微型樁等。)、滑帶土壤改良(註漿、旋噴樁、砂樁)、夯填裂縫、平整地面、環保綠化等。這裏,主要討論以下幾點。
3.1清除減載
清淤減載是壹種常用的工程滑坡治理措施,易於實施。可用於應急工程和永久性工程,特別是在滑坡形成期,效果明顯,既能有效削弱滑坡的滑動力,又能減少支護工程,有效保證施工安全。
3.2排水
俗話說“沒有水卻不滑坡”,可見滑坡與地下水、地表水密切相關。因此,滑坡的治理首先側重於水的治理,尤其是作用在滑動面上的水。
排水包括地面排水和地下排水兩個方面。地表排水通常包括在滑坡體外部修建截水溝,在滑坡體內部修建樹枝狀排水溝,攔截流向滑坡的地表水,排出滑坡體內部的地表水,從而避免地表水下滲,增加滑坡重量,軟化滑帶,降低其強度,減少滑坡本身的滑動阻力。地面排水作為壹種直接有效的措施被廣泛采用。清除地下水,最好是在查明地下水的補給和排泄情況下,將其攔截在滑體外部。疏幹地下水的措施常用於疏幹邊坡淺層滯水的支護滲流溝,壹般適用於土質路塹和路堤的滑坡治理。某高速公路K253+000 ~ K253+190滑坡治理工程,采用排水孔排出地下水;急流和截水溝排出地表水。排水工程在施工過程中應勤於監督管理,確保排水暢通和防滲。
3.3錨桿
近年來,錨桿支護技術越來越多地應用於邊坡加固和滑坡治理工程中。某高速K253+000-K253+190滑坡治理工程,坡高80m,施工環境惡劣,具有高、難、險施工的特點。選擇重量輕、便於高空作業的鉆機。經調查,選用宣化生產的潛孔鉆機,氣源設備為廣東傅生SP-46500。
3.3.1制孔錨桿
孔必須垂直於邊坡,孔深設計為9.5m,錨長0.5m,孔徑為130mm。成孔達到設計深度後,必須註意排出孔內殘余沈澱物,以保證清孔質量和錨漿與孔壁的良好粘附。
3.3.2錨具加工和安裝
錨桿由2ф32螺紋鋼筋並排焊接而成,每隔2m必須設置壹個對中支架,使其在錨孔中對中。註漿管必須與錨桿同長,錨桿長度為9m,安裝用人力送入孔內。K253+000-K253+190邊坡* *有324棵錨桿,總長2916m。錨桿安裝必須有監督站,既能保證錨桿加工質量和錨桿長度,又能再次檢查錨桿孔深和清孔質量。
螺栓灌漿設計
水泥漿強度≥25Mpa,所用水泥為425#普通矽酸鹽水泥,水灰比為0.4。在灌漿過程中,必須保證灌漿壓力(達到1-1.5Mpa)和灌漿的飽滿度(從孔底向外返漿),並全程監督。
3.3.4孔口壓梁施工
孔口壓梁施工采用鋼筋混凝土框架梁或錨肋梁,錨頭密封,防止錨銹蝕。
3.4預應力
預應力錨索在滑坡治理中的應用,施工速度快,效果明顯。K253+000-K253+190段共有錨索249根,總長5103m。
3.4.1施工流程
3.4.2設備和材料的選擇
主要設備有:15.4m3/min,氣壓0.9Mpa的移動式螺桿式空氣壓縮機;MG-50A鉆機和KQJ-100B DTH鉆機;JZ350砂漿攪拌機;SB10液壓砂漿泵;ZB4-500電動油泵;YCD150液壓千斤頂等。
鋼絞線采用低松弛預應力鋼絞線,極限抗拉強度1860Mpa,錨具采用OVM錨具和夾片。水泥為525號普通矽酸鹽水泥(試驗表明水灰比為0.52時R28大於25Mpa,符合設計要求)。
3.4.3制孔和清孔
成孔前先用地質羅盤定向,以保證預應力錨索與水平面的夾角滿足25o的設計要求。錨孔直徑為130mm,孔深為1m。鉆進中遇到松散、破碎、易坍塌的巖層時,采用灌漿處理措施(水灰比=0.35,早強劑2.5%)。
3.4.4錨索加工和安裝
錨索在工作平臺上加工。單根錨索由6根ASTMA416-87a鋼絞線組成,鋼絞線切割長度等於錨段長度+自由段長度+張拉端長度,用砂輪鋸切割。
鋼絞線應除銹防腐,特別是自由段的防腐防銹。有三種方法:
(1)在鋼絞線上均勻塗覆防腐材料;
(2)安裝塑料套管,並處理破口和裂紋;
(3)水泥漿灌註飽滿均勻,形成無銹環境。
導向錐有兩個主要功能:
(1)確保錨索的順利安裝;
②避免註漿管堵塞。因此,灌漿管必須延伸到導向錐內。
膨脹環應按設計間距均勻安裝,可采用變形模量小的尼龍或工程塑料制作,既有利於鋼絞線的棱形結構,又能在鋼絞線拉伸時對漿液產生壓應力。
錨固段的防護網應仔細包裹,既能保護錨索,又能增加錨索與水泥漿的粘結力。
應做好自由段和錨固段的灌漿,否則灌漿時自由段塑料套管會出水。
錨索安裝可通過將錨索送入孔中,以手動方式緩慢完成。
勤於檢查錨索的加工制造,確保加工質量,同時監督安裝,用錨索的長度再次檢查錨孔的質量和深度。
灌漿
灌漿應隨成孔、裝錨連續進行,以免錨孔壁出現沈澱物,影響灌漿質量。灌漿時嚴格控制水灰比和灌漿壓力,灌漿壓力可達1-1.5 MPa。必須保證壓力灌漿,從孔底向孔口返漿,保證灌漿充分。
張力和鎖定
當灌註的水泥漿和張拉平臺達到設計強度後,張拉錨索。某高速公路K253+000-K253+190段滑坡治理中,設計單根錨索承載力為900KN,需要兩次三級張拉。每次張拉持荷時間不小於15min,設計鎖定預應力大於800KN,但不大於900KN。
錨固密封
錨索通過框架梁或地梁連接。錨索張拉鎖定後,在距工作夾50mm處切除多余鋼絞線,錨頭用C25混凝土封固。
3.5抗滑樁
抗滑樁是在滑體較薄、推力較小的滑坡前部或中部設置壹排或多排鋼筋混凝土樁來穩定滑坡。由於其抗滑力大,對滑坡穩定性擾動小,施工方便,目前在滑坡治理中應用廣泛,可分為:
①埋入式抗滑樁;
②懸臂抗滑樁;
③錨索抗滑樁。本文主要討論錨索抗滑樁。
錨索抗滑樁是在抗滑樁的頂部或上部設置錨索,發揮側向拉力,改善抗滑樁的受力狀況。與抗滑樁相比,其截面壹般可減小30%-50%。某高速公路K253+000 ~ K253+190、K253+400 ~ K253+580段滑坡治理工程中,
在錨索抗滑樁施工過程中,應註意以下幾點:
(1)滑坡監測與觀測;
(2)開挖過程中地質變化的觀測,設計滑動面與實際滑動面的對比觀測;
(3)妥善處理地下滲水;
(4)樁的截面尺寸和垂直度;
(5)施工安全;
(6)對錨索的要求在預應力錨索中已有提及,此處不再贅述。
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