多锚点预应力锚索抗滑桩的施工技术

1、2010年4月(上 摘要戒台寺滑坡位于马鞍山北麓，规模巨大，滑面深，滑坡推力大，性质复杂，具多条、多级和多层滑带的特征。为了避免锚索过于集中，桩身负弯矩过大，影响锚固效果，本文结合工程施工实际情况，总结出一套适于多层滑动面、深层滑动面的滑坡施工技术，望能对其它类似工程有所帮助。关键词戒台寺滑坡；多锚点抗滑桩；施工技术多锚点预应力锚索抗滑桩的施工技术杨秀梅王桢（中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州730000）戒台寺坐落在马鞍山北麓，距京城35公里，已有1400多年的历史，享有“天下第一坛”之称，现为国家重点文物保护单位。戒台寺滑坡是指马鞍山南北向山梁产生滑动对寺院构成致命威胁的地质灾害。200

2、4年7月，北京西部山区连降暴雨，山洪泛滥，地质灾害频发。尤其是7月20日一场大雨后，寺院内产生一条由西向东通的张拉裂缝带，裂缝所经之处的建筑物均产生不同程度的变形破坏，使千年古刹岌岌可危。与此同时，秋坡村许多村民房屋也出现大量开裂沉陷，成为危房；进寺路口及108国道也产生多处错断和下陷。1滑坡区地质环境条件概况1.1地形地貌马鞍山南侧为山前断陷平原，地形陡峻；北侧为低山沟谷地形，相对较缓，沟谷较发育，坡度一般为20°40°，植被茂密，属低山剥蚀地貌。1.2气象条件该滑坡区属暖温带半湿润季风大陆性气候，四季分明。年均降水量592毫米，最多降雨量970毫米，2004年降雨量为6

3、78毫米。降雨大都集中在68月份。1.3地层岩性戒台寺斜坡及其周围的主要有石炭系、二迭系及第四系地层，由老至新叙述如下：1）石炭系中石炭统清水涧组。中厚层状细砂岩、粉砂岩夹薄层状砂质页岩或泥质砂岩、砾岩，夹34层粘土矿和煤层或煤线。砂岩中见变质矿物，呈片状，页岩或泥质砂岩略具板岩化现象，轻微变质。2）石炭系上石炭统灰峪组。主要为细砂岩、含砾粗石英砂岩、粉砂岩及页岩，夹23层粘土矿和煤层或煤线，轻微变质。页岩或泥质砂岩略具板岩化现象。砂岩以铁质和硅质胶结为主，中等致密，较坚硬。3）下二迭系岔儿沟组和阴山沟组。下部主要为微中风化细砂岩、粉砂岩、含砾砂岩和砾岩，夹煤线；上部以厚层状砂岩与薄层状粉砂岩

4、互层，长石石英砂岩夹泥质粉砂岩。1.4地质构造及地震戒台寺周边区域地质构造主要受马鞍山背斜的影响，区内的构造形迹主要表现为：a. 马鞍山背斜北翼的舒缓部位，形成近南北向的褶皱带，断层、挤压劈理带和压扭性构造面发育；b. 发育近东西向10条构造结构面（带），层间错动带以及次级褶皱等发育。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），本地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g ，地震基本烈度值度。1.5水文地质条件该区内发育的地下水主要为基岩裂隙水，为两层，上层主要为地表降雨或生活污水下渗补给，埋深2030米。深层为石炭系中统地层中的承压水，从山体中上部地层露头接受补给，沿岩层

5、裂隙渗流，埋深4560米。1.6人类工程活动该滑坡区内主要的人类工程活动为山梁周边及底下的采矿。据记载，自明、清以来就有采矿活动。2滑坡的规模及性质戒台寺滑坡南北向长约1200m ，东西向宽约450m ，滑坡后缘横跨戒台寺寺院，寺内主要建筑均位于滑坡体上，滑坡前后缘高差约230m ，滑面最深达47m ，滑体约920万m 3。该滑坡规模巨大，滑面深，滑坡推力大，性质复杂，具多条、多级和多层滑带的特征，是一产生在地质构造发育、地层岩性软弱和地质环境恶劣条件下的大型破碎岩石滑坡群。3滑坡治理主要工程措施3.1主要工程措施根据坡体变形的具体情况，在滑坡西侧沟滑坡体布设一排多锚点抗滑桩，桩设置在108国

6、道外侧斜坡底部，共18根，桩间距6.0m 。多锚点抗滑桩共设2种桩型，18桩身截面为2.0m ×3.0m ，桩长24m 31m ，桩头设4孔预应力锚索；918桩身截面为2.4m ×3.6m ，桩长38m 61m ，桩中设6孔预应力锚索。每孔锚索由8根s15.2钢绞线组成，孔径130mm ，向下倾角25度，内注M30水泥砂浆。18桩头距桩顶0.5米和1.5米布置上下两排锚索，锚索长38m 50m ；918桩头距桩顶0.5米和1.5米布置上下两排4孔锚索，第三排2孔锚索距桩顶5.5米处，锚索长57m 70m 。3.2施工工艺流程锚索抗滑桩施工顺序为：测放桩位施工抗滑桩锁口在桩口

7、搭设防护板和起吊架开挖一节桩身绑扎护壁钢筋支模浇注护壁砼拆模并检查尺寸开挖下一节桩身重复上面四道工序至设置锚索位置锚索钻孔锚索安装注浆锚索张拉后绑架在桩身护壁开挖下一节桩身绑扎护壁钢筋支模浇注护壁砼拆模并检查尺寸重复上面四道工序至设计标高封底绑扎桩身钢筋浇灌桩身砼至距桩头2m 处后预留锚索孔位浇注剩余砼钻桩头锚索孔下钢绞线注浆张拉锁定。锚索与桩身工程施工先后顺序可根据实际情况确定，但应注意相互的配合与衔接。4抗滑桩施工4.1施工场地清理清理施工场地内的杂物，并在抗滑桩孔口周围作排水沟，以免施工时地表水流入孔内。4.2测量放线抗滑桩要按桩排方向及控制桩身的里程、坐标位置准确放线定位。4.3桩身开

8、挖桩身分两批跳槽间隔开挖，桩井开挖自上而下分段进行。a. 做好锁口盘后，搭设起吊架，并在桩井口铺设防护板。b. 分段开挖桩身，每开挖1.01.5m 后立即做钢筋砼护壁，每浇注0.5m 用振捣棒捣实，且须保证护壁不侵入桩截面净空以内。护壁强度达到设计要求后，再进行下一段的开挖。对可能发生坍塌的部位增加护壁厚度，并采取临时支护的措施。5抗滑桩锚索施工1）锚索孔位测放应准确，锚索钻孔倾角误差定为±1°；考虑沉碴的影响，为确保锚索深度，实际钻孔深度再大于设计深度1.0m 。2）为避免恶化滑坡工程地质条件，锚索钻孔时禁（下转第210页）2082010年4月(上 （上接第208页）止水

9、钻。施工中，出现了严重的卡钻、漏风、不出渣率等现象，采取了先对裂缝注浆固结松散体，再进行二次钻孔。3）锚索张拉分5级进行，每级荷载分别为锚索设计张拉荷载的0.3、0.5、0.75、1.0、1.1倍。每级稳定5分钟，最后一级稳定1020分钟，同时记录每一级荷载下钢绞线的伸常量，测读锚头位移三次。张拉锁定过程中，加载速度平缓均匀，速度控制在设计预应力值的0.1min 左右，卸荷载速控制在设计预应力值的0.2min 。锚索预应力锁定是在压力表稳定不变的情况下，且稳定10min 以后锁定。锚索张拉除考虑预张拉外还要交替分级张拉，交替张拉可保证各孔锚索受力均匀，张拉后若有明显的预应力损失，及时进行补张拉

10、。4）在锚索张拉锁定之后，外锚头钢绞线预留10cm ，其余部分用切割机裁去，再用C20砼封锚。6施工效果虽然该滑坡体地质条件复杂，但在整个施工过程中无一人员伤亡，达到了“零伤亡”目标。经监测，寺院内及桩排附近的监测孔变形曲线逐渐收敛，趋于稳定，工程设防以内的滑坡体变形得到了有效控制，达到了预期的目的。7结语结合滑坡实际情况，利用多锚点抗滑桩改变了桩的受力模式，总结出一套适于多层滑动面、深层滑动面的滑坡施工技术，望对类似工程有所借鉴和帮助。表1桩106-C12井平面吸水强度（005年4月 ）图4桩106-C12井Us 视纯异常曲线（内环-中环）（横坐标方位角，纵坐标视纯异常mV/A ）图5桩106-C2井Us 视纯异常环形图通过该技术在老河口油田注聚区L28、桩106-48和桩106-C12等三口井进行聚合物溶液推进方向测试。对测试结果分析后认为：三口井井下聚合物溶液推进方向是向受效井推进有利方向推进。这样既明确了3个井组的注采对应关系，又指导了注水井的动态调配工作。但由于受选井条件的限制，所测井数较少，解释结果需要在生产中作进一步的验证。5结论1）电位法井间监测技术是以传导类电法勘探的基本理论为依据，通过测量注入到目的层的高电离能量的工作液所引起的地面电场形态的变化，来