2010 考塘滑坡整治锚索抗滑桩锚索施工技术总结报告

所属栏目:机械论文 发布日期:2010-09-06 15:30 热度:

  一、工程概况
  福建省龙岩至长汀高速公路A1合同段K2+790~K3+050段左侧考塘滑坡段高边坡整治。其自然边坡较徒,最高约55.7M,设计为7级高边坡,第一级1:0.75,路堑半挡墙;第二级1:1.0,拱形骨架植草;第三级1:1~1.25,并设有6M宽平台,预应力锚索框架与三维网交错布置;第四级1:1~1.25,并设有6M宽平台,预应力锚索框架与三维网交错布置;第五、六、七级1:1.25,三维网植草。
  考塘抗滑桩锚索:在边坡第二级K2+830~+940段设置13根锚索抗滑桩,桩以1:1坡率弯折于第二阶坡面至4M高,截面为1.8×2.4m,小平间距为6M。其中,第1~3#桩进入地面(第二阶平台坡面)20M,桩头弯折高3M处设2根预应力锚索;第4~13#桩进入地面(第二阶平台坡面)24M,桩头弯折高3M及1M处设2根及1根预应力锚索,锚索成品字形分布。采用φ130mm锚索钻孔,6索无粘钢绞线锚索长32m,锚固段长均为14m,设计拉力为800KN,桩间拱型骨架植草防护。
  二、考塘抗滑桩锚索施工过程
  2005年4月22日,根据龙长高速公路A1合同段路堑高边坡防护加固工程动态设计说明,在K2+790~K3+020段左侧考塘滑坡,本路段工程位于319国道龙岩新罗区龙门考塘滑坡东南侧,国道公路里程K212+100m,1994年由于319国道扩建,向内拓时8m,开挖坡脚破坏山体的整体平衡。1995年雨季,雨水触发作用下产生大面积滑坡,直到现在滑坡体仍处于不断下滑变形蠕动状态。
  通过分析相关资料后,我们对滑坡进行综合的监测。通过近期的观察,边坡仍处在不稳定的状态,并略有增大位移的趋势。为了防止位移不进一步扩展,我们努力地进行抢工,用最短的时间完成防护工程,确保整个工程顺利竣工。
  由于在进行抗滑桩锚索的施工时,锚索的实验孔施工时间相对较长,对整个工程影响很大,我们当心边坡会进一步恶化。对此我们特别提出申请,在进行锚索实验孔施工时,同时进行工程孔的施工,以减少边坡处在无加固状态的时间。确保安全施工和顺利竣工。
  2005年5月22日,在K2+790~K2+920段锚索抗滑桩工程中,我们按设计要求(跟管风压冲击钻孔方法)先后进行几个锚索的成孔,在几个锚孔的钻造过程中遇到了很多困难。恶劣的地质情况,土体的含水率非常高,在离坡体表面3.5m、10m、15m、20m处出现不同程度的土体坍塌,另外在离坡面4~5m处出现整个断面漏风(断层)等,从而无法继续进行更深的成孔。下面是两个代表性的孔位,具体锚孔锚造过程中的记录如下:
  2-5-1:(边坡第二级--第5根抗滑桩--第1号孔位)
  0-5m残积粘性土(可塑),土体呈现粘性状略带有石英砂,土体较潮湿,且在离坡面3.5m处出现局部漏风。5m~20m土体残积粘性土(硬塑),土体呈现粘性状略带有石英砂(土体每隔1.5m土体呈现的颜色各不相同,土体潮湿程度也各不相同)部分土体含水量很高,13m开始土体呈现含水率大的含有大量石英砂的残积粘性土,尤其在进行18m处锚孔钻造过程中,离坡面15m处开始出现土体坍塌,从而无法将土渣排出孔外,至使锚孔工作无法继续进行。
  2-7-2:(边坡第二级--第7根抗滑桩--第2号孔位)
  0~2m残积粘性土(可塑),土体呈现较强粘性的粘土,土体较潮湿,但土体中夹有石英砂。2~6m残积粘性土(可塑),土体呈现较强粘性的粘土,土体较潮湿,在进行6m处施工时,在离坡面3.5m处出现土体坍塌。但经过处理后继续进行施工。6m~16m土体残积粘性土(硬塑),土体呈现粘性状略带有石英砂(土体每隔1.5m土体呈现的颜色各不相同,土体潮湿程度也各不相同)部分土体含水量很高,当进行到16m处锚孔钻造过程中,离坡面15m处出现小部分土体坍塌,但不会造成成孔困难,继续施工。16m~26m但在进行到26m处施工时在土体15m和20m处又再一次出现土体坍塌,从而无法将土渣排出孔外,至使锚孔工作无法继续进行。与前两孔相似,在锚孔滞留一段时间后孔口有少量的水流出。
  在进行几个工程孔的钻造过程中,出现边坡断层、土体含水率高、土体坍塌等等情况,使得我们不能按设计完成成孔。
  由于近一两个月当地雨量的充沛,加上本路段工程地理条件和地质情况,而造成本段滑坡体的施工环境的复杂。
  在05年9月前,我们反复地进行跟管钻进施工,但因为各种情况还是无法成孔。不是出现管靴脱落就是出现管靴断裂,都无法达到成孔要求。后面改进设备和技术后于10月重新设置S1、S2试验孔采用跟管钻进多次才勉强成功。并按设计要求进行二次高压劈裂注浆。但由于地质等各种原因,最后进行张拉试验还是无法达到设计要求,最终S1试验孔失败。S2未张拉。05年11月进行第二号抗滑桩锚索施工中,并重复多次的成孔施工,最终也是勉强成功。在进行锚索安装进发现孔内殘流渣很多无法安装到位,然后进行二次冲刷,最终锚索安装成功。因摩擦力太大,套管拉出困难,部分套管断裂,但考虑到锚固段有套管存在将影响到锚固质量,所以只能再一次将锚索拉出。但是在拉拔过程中没有办法抽动,最后强制拉出锚索,锚索破坏,本工程孔成孔再一次失败。
  在06年1月18日,对由业主、设计代表、总监办共同指定的试验孔进行施工,本次施工采用80型钻机和23m3全进口的日本北越产的空压机,在施工到16m时,因阻力太大套管的管靴发锚,经常性卡钻,最终导致管靴托落,成孔失败(本次施工采用干钻,土体很湿,部分出现流砂,出渣因难,钻孔阻力大)。在06年1月20日再次重复进行对本试验孔施工,在施工过程中发现孔内已经积满大量水,前16m相对易施工,出渣还算顺利,但套管壁内还是存在大量土渣无法排出,再进行后面施工,就出现孔内出渣越来越少,到了20m后阻力很大,常出现冲击器堵住无法冲击,最后在21m处进冲击器内部构件断裂偏心钻头无法回位,又一次拔出套管。本次成孔再一次失败。06年1月23日进行第三次施工,在进行到25m时再一次出现管靴托落。成孔又一次失败。
  本工程通过书面上报给监理办、设计院及业主。业主和设计院专家多次亲临现场实地研究,并经过第二次的地质堪察,最终取得新治理方法。原先跟管风压冲击钻孔方法在本工程不能适应。经过专家的详细研究最终决定用地质跟管水钻方法。
  为了加快在雨季带来更严重的后果,公司从领导到员工齐上阵。我们在业主及设计院专家的指导下,于2006年3月对本边坡进行试验孔的成孔。采用地质跟管水钻方法进行锚孔的钻造。经过一天的施工三个实验孔全部都能满足钻造要求,锚索的安装也很顺利。当天晚上我们就开始进行注浆,达到劈裂注浆要求后我们进行劈裂注浆,注浆的施工过程一切顺利。最后按照实验孔施工方法依次进行锚墩的浇筑。于2006年4月进行锚固力的基本试验张拉,张拉力能满足设计要求。最终本工程能顺利进行。
  经验总结:本工程位于南方雨量相对充沛的福建,且边坡经过长年累月地表水的浸泡,土体部份都形成流塑状。这种地质通过跟管风压冲击钻孔方法并不能取到效果,因为在施工过程中,冲击后的土体不会因为风压的作用下被吹出孔外,土体因为内部的水又一次浸泡形成泥塑状、流塑状和泥团状赌住套管。并且在钻孔过程中使得孔内土体在风压的作用下不断冲击,造成土体塌孔。个别能钻造成功的锚孔由于内部水的原因,使得土体形成大量的团状无法排出,在注浆后形成水泥包裹着大量泥团,不能达到锚固力的要求。通过实践分析跟管风压冲击钻孔方法在这样地质情况下不能取到效果。
  这种地质通过地质跟管水钻方法就能取得成功并达到设计要求。因为用地质跟管水钻方法,在钻孔过程本身加水进行钻孔,所以就不会因为土体水的原因造成成孔困难的问题。钻孔过程中不会因为风的作用使土体塌方。用这种方法,就是通过自钻方式,将土体磨成粉状与水混合通过外面水的压力从底部将土质挤出套管外。这样钻孔土体自然就不会形成泥团状,也不会因为塌孔和土体排不出而造成赌管。在注浆的工艺中,安装锚索后不将套管拉出,而是进行孔底高压返水泥浆,将管内流下的少量泥浆和大量水通过水泥浆压力排出孔外,待管口流出都是水泥浆后再将套管拉出,这样管壁的土体也不会因为水的原因降低锚固力,也不会形成水泥浆包住大量的泥团,这样自然就能达到设计要求。但这样的地质不管采用什么方法施工劈裂注浆是离不开的。通过实践与理论的分析含水量大且边坡土体已经破坏的地质通过地质跟管水钻方法是可以达到设计要求。

文章标题:2010 考塘滑坡整治锚索抗滑桩锚索施工技术总结报告

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