地質災害工程施工項目管理方法及治理策略解析

敬驍

（四川省煤田地質局一四一隊，四川 德陽 618000）

1 工程情況分析

寶興縣打水溝泥石流治理工程位于四川省雅安市寶興縣縣城西部，寶興河右岸的打水溝，該處在“4.20”蘆山地震之后出現了大面積的山體滑坡并形成泥石流災害，直接導致山體下10余處房屋損壞，威脅災區群眾的生命財產安全。打水溝泥石流屬于泥石流、滑坡的復合型地質災害，工程治理主要目的為防止滑坡堆積物啟動形成泥石流，并采取措施阻止山體的滑坡。根據這一特點總體可采用以固、排結合的治理方針，以固為主，以排為輔。本工程的整個計劃工期為 120天，但是按照當地的政府的要求，該項目的主體結構即樁板防護系統必須要在汛期來臨之前完成。為此，2014年2月初我施工方就來到了施工現場，并在短短的 1個月內完成了施工便道、供電、供水、索道架設、砼泵送裝置建設等前期相關分項的施工工作，之后我施工方便從柔性被動防護網的掛設開始打開打水溝泥石流全部工程的工作面。在此之后的抗滑樁樁板墻系統施工采用平行施工的方式，以此統籌計劃來節約施工時間。同時為了以保證在汛期來臨之前本工程的主體結構能夠順利完結，當地政府相關部門會同當地的地質部門，共同采取一切措施，積極應對，給予了我施工方大力支持。

據工程勘測部門的技術人員介紹，打水溝地段在“4.20”地震后分別于2013年6月和7月份暴發過三次泥石流災害，現在為一條暴雨型溝谷型泥石流。目前打水溝泥石流處于發展期，為高頻泥石流，危險性等級為中型地質災害。泥石流溝形成區面積 0.90km2，溝道全長 1.6km，平均縱坡降 542‰；松散物源總儲量為15.86×104m3，動儲量為12.36×104m3。危險區范圍主要為泥石流溝口兩側房屋和規劃城市道路。此外，寶興縣位于雅安市境內，該處長年多雨。按照以往的施工經驗來看，如果是這樣的情況，要想在短時間內完成抗滑樁樁板墻系統施工根本是一件無法想象的事。然而，由于該事件牽涉的人多面積廣，且社會各界對此廣泛關注，我煤田局一四一隊施工公司毅然承擔了這份艱巨的任務，組織精干力量成立施工隊伍，積極應對，采取各種施工措施使施工進度有了明顯的加快，最終順利完成任務，在汛期來臨之前將抗滑樁樁板墻防護系統完工。

2 打水溝泥石流治理工程的主要技術措施

在打水溝泥石流治理工程中，考慮到堆積體表土層是砂土為主的碎石土，堆積體下蓄水量較大，且該地區經常下雨，土層很容易受到液化，所以總的來說，整個施工存在一定的難度。按照工程現場的情況來看，為保證我們的施工可以進展順利，我們采取了一系列的措施，具體如下：

1）垂直于滑坡體滑動方向修建1條排水盲溝，以便及時將滲入堆積體內的地下水排除，保持滑坡體的穩定性；

2）在滑坡體區域內自上而下平行布置柔性被動防護網5道，對山體飛石進行攔擋確保施工人員安全及硬性構造物的穩定；

3）在滑坡體的前緣修建樁板墻防護系統，即橫向布置抗滑樁 25根并以樁板墻進行連接，另設置防沖肋檻與抗滑樁剛性連接，以此系統對滑坡體進行攔擋固定；

4）在抗滑樁下緣修建樁林壩一座，壩體前設置防沖擋墻，壩體以6根平行布置的雙排抗滑樁作為基礎，基礎上鋪設承臺，臺上壩體墻身澆筑大體積混凝土。樁林壩的修建是為了防止溝道內松散物啟動和穩固滑坡體；

5）在打水溝溝口下外緣修建排導槽一條以便山體中的流水排出。

3 主體結構---人工挖孔樁的施工組織方式及主要技術措施

3.1 施工組織方式

圖1 打水溝泥石流治理工程平面布置圖

我煤田局一四一隊在四川、云南、山東、吉林等地區完成了不少的地質災害的施工工程，大部分都是人工挖孔樁。而寶興縣打水溝泥石流治理工程的主要重點、難點也在抗滑樁的施工上。抗滑樁往往都是采用單根樁為單位來分包工程的一種施工思路。一般來說，大約4-5人負責開挖其中的一根樁，主要的施工環節有樁孔開挖、護壁制作、支模拆模等；等達到了設計要求的高度以后，就轉由樁芯混凝土澆筑組施工。對于這樣的施工方式而言，其最大的好處就在于使施工各環節之間不會發生沖突，同時也保證每根樁在成孔施工過程中的所有工序都可以順利地開展，最大化地利用了所有可以利用的施工時間。但是，它也有自己的不足之處，如在考慮利潤最大化的前提下，往往會出現挖孔人力不足，效率低下，同時過分提高了工人的勞動強度，使從業人員長期處于疲勞作業狀態，這極大地增加了發生事故的概率。按照我們的計算，如果是使用了這樣的施工思路，在施工中可能會出現二種不好的結果：其一是無法在規定的時間內完成施工任務，其二是為了趕工期，很有可能會出現一些安全事故。

考慮到這一系列因素，項目部做出了決定，不再使用這樣的施工思路，而是使用了更加優化的方法，其主要思路是增加作業人員，建立專業的開挖隊伍、鋼筋支模隊伍和混凝土澆筑隊伍。開挖隊伍主要是完成樁孔開挖，挖到了 1個循環進尺后，交給鋼筋支模隊伍施工。鋼筋支模隊伍完成了需要完成的工序以后，交給混凝土澆筑隊伍施工。以此為周期，不斷循環施工，在調整了挖孔樁施工組織形式以后，工人有足夠的休息時間，減少了打疲勞戰的現象，還提升了工作效率，加速了施工進度，不僅使施工更加安全，也為保證質量的前提下，完成施工的所有任務，獲得了良好的條件。

3.2 主要技術措施

3.2.1 防排水

在成孔施工中，抗滑樁施工中最為關鍵的一個步驟就是防排水。滲水涌水是其中的主要施工問題所在。抗滑樁周邊地層的地下水位較高，所以會給樁孔護壁帶來較大的壓力。尤其是在樁孔較深時，挖得越深，其周圍土體就會有越大的壓力。所以，在此種情形下，如果我們不處理周圍土體中的地下水，就會由于抗滑樁孔暴露的時間的積累，護壁就會存在越來越大的產生鼓脹變形的概率，而且還有可能會破壞已成型的護壁，極大地威脅施工人員的安全，或者是導致樁孔報廢。

要做好防排水工作，最為關鍵的主要是要做好以下幾點：其一是要早早準備好，提前預測發生的事件;二是在施工中如果有滲水和大量涌水時，馬上就要處理，不要等上一段時間。樁孔開挖中，滲水不多時，往往是使用集中排水的思路來減小滲水的影響。護壁澆筑好后，就可以把滲水堵住。樁孔開挖中，工作面往往有一些涌水，但量不會太大，此時我們應該按如下流程操作：先找到水源所在地方，并在其周圍開一封閉的集水坑，然后一邊開挖一邊將水排出;并減小開挖循環進尺。

除此之外，在澆筑護壁時，還要在水源處先埋 1根排水管，管口要呈一定的傾斜角度，以方便在下一次循環施工時，水可以排出。在這一系列流程中，有一點值得一說的，那就是樁孔施工中，工作面沒有太多的涌水時，如不及時排出，而是把它強行放在護壁后面，就會因為挖掘過深，護壁旁的水頭也跟著慢慢上升，導致其旁邊的水壓力增大，甚至會出現護壁變形或者是倒塌的情況。如果出現了這樣的情況，就會很難應對。比如本項目的前10多號樁，尤其是11號樁在開挖時，因為樁孔沒有太多的涌水量，現場施工人員不會認為施工會出問題。而到了后面，在該樁深度增加的情況下，開挖時間也就增多了。

考慮到存在涌水完全地堵在護壁后，所以在時間推移的情況下，水壓力慢慢增大，并最終造成護壁產生了較大的變形，此時就必須要增加鋼支撐來對其支護。盡管增加了鋼支撐以后，護壁穩定了，但是施工費用更高了，浪費也增大了。在樁孔挖掘施工時，若工作面的涌水量較大，在施工中就會有很大的難度。比如樁林壩體的方樁1#處，工作面有大面積的涌水，從而使施工必須停下來。經過后來施工隊的深入研究，決定使用井點降水法進行處理，也就是在樁周邊打U形井點孔，從而使水位下降。但就算這樣，樁孔開挖中還會出現該現象。所以，我們又考慮了要降低開挖循環進尺，加大護壁厚度（從20cm加到50cm），提高護壁鋼筋密度和混凝土強度等級，延長混凝土拆模時間等;同時在進行下一個循環施工時，對循環護壁進行預先支撐，使得開挖支護工作得以開展，施工質量和安全都有了保證。

3.2.2 軟弱層處理

在打水溝治理工程的軟弱層處理中，差不多要與所有樁關聯，主要原因可能就在于該區域地層中有豐富的地下水。前16號樁開挖到地下4m，就會產生軟弱層；17-25號屬于排樁布置，以“一”字型橫跨泥石流堆積體樁，所以其下層水量豐富，從而導致粉質砂土受到水的液化;二者都是軟弱層的表現形式，它們以有較強的流塑性、含水多為主要特點。而就軟弱層來說，我們會在前面使用了防排水的策略的情況下，再進一步降低循環進尺，并加大護壁鋼筋直徑、密度等相關參數。

我們先要提高混凝土強度等級，提高鋼筋直徑與護壁承載能力。護壁混凝土強度等級將從以前的C20上升到C30，以提升其強度;而且還要在混凝土中摻加早強劑和減水劑，以減少初凝時間，提高早期強度。

3.2.3 護壁支撐

在深孔人工挖孔樁施工中，該方法是一種用得比較多的安全技術策略，如果我們要想減少施工成本，就要更多地使用木頭支撐。然而，有一點值得指出的，那就是該工程的抗滑樁附近的土質比較疏松。所以在施工時，護壁可能會出現一定的變形，這一施工思路在本工程中不適用。因此，若樁的質量較好，我們就可以考慮使用木支撐；而像本工程樁林壩處復雜的地質條件下的圓型樁，我們必須要采用鋼結構支撐，同時還要使用25mm左右的鋼筋錨桿加以固定。從而起到穩定保護壁和節省施工成本的雙重功效。

4 施工效果

打水溝泥石流治理工程施工中，經過使用我們上面所說的這些措施，不僅保證了施工質量，減少了地質災害，而且還取得了良好的經濟和社會效益，在我煤田局一四一隊施工公司專業的施工隊伍管理、經營下，工程得以保質保量地按期完成，得到了當地黨委和相關部門的表揚。

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