马圈滑坡治理抗滑桩桩孔施工的快捷有效方法

马圈滑坡治理抗滑桩桩孔施工的快捷有效方法谢晋水郭信君（中铁十四局集团山东济南250014）提要：本文介绍了将喷锚支护应用于抗滑孔桩开挖的一种快捷施工方法，较好地解决抗滑桩开挖过程中塌孔和变形问题。关键词：滑坡治理抗滑桩小孔爆破喷锚支护s运氐清坡休盪拭弟桩位直f面小逼图挖孔抗滑桩作为一种整治大、中型滑坡的行之有效的工程措施，广泛地被应用于铁路、公路、港口、水利等工程中。快速、安全地进行抗滑桩桩孔开挖，是整个抗滑桩施工过程中的关键环节。兹以朔黄铁路马圈滑坡治理工程中的抗滑桩施工实践为例，介绍桩井小孔爆破开挖及其喷锚支护的施工方法。工程简况滑坡概况马圈滑坡位于朔黄铁路DIK44+940~DIK45+050段，地处山西省原平市龙宫乡马圈村东、后河及大（同）运（城）公路左侧中低山区，铁路选线时因绕避煤矿采空区不得已而经过，线路以半挖半填及挖方通过滑坡中部。该滑坡原为一已经稳定的古滑坡，但近期由于修建大运公路，在其前缘开挖路堑，致使滑体中下部复活，成为活动性滑坡。滑坡区为一单斜构造的顺层滑坡，滑体内地层为破碎的砂岩、泥岩及页岩，风化程度严重~颇重；滑床部分主要由砂岩组成，岩质较坚硬，但裂隙发育；滑带土为可塑状，厚0.1〜0.5m。滑坡体长

约145m，宽约110m，主滑体贴厚度为13m〜23m，滑体总体积为20万立方米。抗滑桩设计概况滑坡体治理主体工程设计为29根抗滑桩，分上下两排布置在线路上、下两侧。上排桩12根，位于线路左侧，桩排轴线与线路方向平行；下排桩共17根，位于线路右侧，桩排轴线与滑体主轴垂直（与线路夹角为14。36，）。抗滑桩设计为钢筋混凝土挖孔桩，最大桩长26m，最小桩长10m；桩身截面分为2mx3m、2.5mx3.5m和3mx4m三种。滑坡体及抗滑桩布置情况见图1。抗滑桩桩孔开挖

桩井开挖桩孔中的软弱、破碎岩石，使用十字镐、钢钎配合风镐进行开挖；较坚硬的、硬体性较好的部分，采用爆破方法开挖。以下以桩身截面尺寸3.0mx4.0m、每循环进尺10m为例，阐术桩孔钻爆作业方法。钻爆技术措施a炮眼布置桩孔钻爆作业在深坑中进行，而且开挖断面面积较小，施工较为困难，为保证爆破效果，采用掏槽爆破形式。一般而言，掏槽爆破在整个断面爆破中往往产生最大的震动强度，为减少其对滑坡体的不利影响，参照“隧道减轻震动2.1桩孔开挖顺序掏槽爆破形式”设计掏糟爆破方法。炮眼总数量为了尽量减少工程施工对滑坡体的扰动和影响、避免施工中相互干扰，必须合理安排施工顺序。施工中，采用跳挖施工方案，同一排桩间隔施工，上下两排桩沿滑坡主轴方向相错施工，即：上、下两排桩均首先施工奇号桩，奇号桩施工完毕，再进行偶号桩的施工。2.2井口护壁施工平整施工场地并定位放线后，即可开始桩孔开挖。因滑体表层岩石风化严重、岩体破碎，所以在井口上端2.0m范围内，做钢筋混凝土护壁锁口，井口护壁采用模筑砼分三节施作，每开挖0.6m左右做一节。若2.0m以下围岩整体性仍然较差，井口护壁可视实际情况加深。锁口护壁除加固井口外，还可起到防止井口落物、防排水和提供作业平台的作用。井口护壁见图2。冷k协NlF卞―金卡為・护f

按公式n=f.s计算，其中：f为岩石强度系数，s为断面面积。为增强破碎效果和保证开挖轮廓尺寸，在不过多加大钻孔工作量的前提下，炮眼数宜适当增加。实践中，炮眼数量按上式计算结果，增加50%左右。炮眼布置见图3。b装药量计算使用2#岩石硝铵炸药，单孔装药量按公式Q=q.v.e计算，q为单位耗药量，取为1.5kg/m3；v为单个炮眼所爆破的岩石体积，e为炸药换算系数，2#岩石硝铵炸药e=1。掏槽眼单孔装药量取0.2kg；周边眼爆破按两个临近空面、松动爆破考虑，单位耗药量取0.4q，药量折减系数为0.83，每个炮眼装药量计算得0.43kg，取0.45kg。施工过程中，装药量可根据岩性变化情况予以调整。c装药、堵塞和起爆炸药采用散装方式分批装入炮眼，待装完全部药量的80%左或以后，装入起爆药包，然后再装入剩余的部分。装药完毕，立即用粘土堵塞炮眼。起爆使用导爆管系统起爆，炮眼按图3所示，分为1、2、3号三个区段，用延期雷管控制自内向外顺序起爆。2.3.2桩井排烟和通风随着下挖深度的加深，井下爆破后扬起的烟尘越来越难以自然排除。当施工至10m以下时，开始采取通风排烟措施，以加快工效。用轴流式通风机，通过帆布软管向井下通风，井下作业时，也可给施工人员送风。出碴作业出碴使用自制的提升架和碴斗。提升架参照摇头扒杆设计，用型钢加工而成，提升架上的卷扬机通过倒顺开关控制碴斗升降，进行出碴作业。出碴时应及时排碴、清除危石，以保证施工安全；吊出桩孔的石碴，应及时运走，不宜堆放在滑坡范围内。阴 2a— 400 —rr -h施工支护桩孔开挖施工支护设计为钢筋砼护壁。施工过程中发现：钢筋混凝土护壁施作后，由于模筑砼施工时间长、强度增长较慢，围岩因得不到及时支护而往往产生较大变形，经常致使护壁发生开裂，甚至出现缩孔现象。于是，我们为了改善支护效果、保证安全、加快进度，针对不同围岩情况，创新采用了喷射砼支护、挂网锚喷支护和钢格栅喷锚支护三种方式对其进行施工支护，收到较好效果。喷射砼支护该种支护方式，在井壁岩体较完整、围岩较稳定时采用。其方法是：开挖后及时在井壁上喷射一层3.0~5.0cm厚的砼，封闭桩孔围岩，防止岩石风化和岩块掉落，以防止发生坍塌。挂网锚喷支护对围岩风化、破碎程度颇重、易于掉块的部位，采取打设锚杆、挂网喷砼的方法进行支护。锚杆采用①22螺纹钢筋，使用8604型锚固剂锚固，锚杆间距为0.8m,呈梅花形布置，单根据长度2.0m。打设锚杆后，在岩壁上挂设一层①6钢筋网片，然后施喷0.1m厚砼。井壁上不易清除的大块松动岩石，可用锚杆对其进行锚固，锚杆长度取为危石可见轮廓的2倍左右，其下倾角约为30°。除锚固危石外，锚杆还可用于对发生变形的护壁进行加固。钢格栅喷锚支护钢格栅喷锚支护方式，适用于围岩风化、破碎程度较重，易于变形或坍方地段。其支护方法是在挂网锚喷支护的基础上，增设钢格栅、加厚喷射砼厚度。钢格栅主筋为①22螺纹钢，斜筋及箍筋分别为①10螺纹钢和①6光筋。钢格栅在井上分段加工，下井后用法兰栓接拼接，用锚杆固定于井壁上，其竖向间距根据围岩破碎程度确定，钢格栅之间设①6竖向连接钢筋。钢筋安装完毕，开始喷射砼作业，喷射砼厚度为25cm。钢格栅喷射砼支护见图4。喷射砼的施作喷射砼配料选用425#普通硅酸盐水涨、细度模数为2.5〜3.0的中砂及粒径5〜10mm石子，施工配合比通过试验选定为水泥：砂：石子

=1:2.43:1.57，水灰比1:0.45，速凝剂掺入量为水泥用量的4%,其初凝时间v3min,终凝时间vlOmin。配料后使用HPZ-6T型干式混凝土喷射机进行作业，施喷前先用高压风吹净受3.5喷锚支护与模筑钢筋砼护壁支护的优缺点比较：与模筑钢筋砼护壁相比，喷锚支护具有以下优点：①适应性强：利于针对不同围岩情况灵活运用、实施动态施作；②见效快：钢格栅本身具有一定刚度，而且喷射砼早期强度增长快，能迅速对井壁起到支护作用，克服了普通砼强度增长慢而产生较大变形的弱点；③受力结构合理：钢格栅结构刚度较大，能充分发挥钢筋的作用，减小配筋率；④施工周期短：钢格栅可在井上预加工，在节省了井下绑扎钢筋时间的同、时，还减少了立模、拆模工序，既利于平行作业，又减少了工序之间的相互干扰。3.5喷锚支护与模筑钢筋砼护壁支护的优缺点比较：其缺点是：需用专用设备，工程投入相对较高。施工注意事项开工前，应先布设好观测网，施工过程中经常量测，随时掌握滑体动态，并经常检查支护善，发生异常情况，及时处理；同时开挖的桩，不宜同时爆破，应留有间隔；相邻两桩灌筑完桩身以前，中间桩不宜开工；爆破时，断面中部的炮眼（掏槽眼）应喷面上的粉尘，以加强喷射砼与岩石的粘结。施喷时，喷嘴至受喷面的距离以0.6~1.0m为喷射料束与受喷面垂直。宜，用炮被覆盖，以防止飞石砸坏井上的施工机具或损坏上部的护壁；宜，4.4滑动面附近应尽量避免爆破开挖，砂得不进行爆破时，应以“短进尺，弱爆破”为原则；4.5桩井开挖完毕，应及时绑扎桩身钢筋、灌注砼，不宜长时间放置。结语马圈滑坡为一蠕动中的活动性滑坡，滑坡治理施工风险较大。在施工中，我们采用适宜的爆破开挖方法，创新采用钢格栅喷锚支护手段，在整个施工过