矩形截面抗滑樁機械成孔施工技術

黃志勇

摘要：在科學技術不斷發展下，公路工程施工逐漸的走向機械化，如何選擇最佳施工機械組合，對公路工程整體建設成本、工作效率、安全系數等等影響較大。抗滑樁作為新型邊坡治理措施，現已得到廣泛應用，但是當前單一的傳統施工方法不能滿足矩形截面施工要求。下面就從作者實際工作經驗入手，分析矩形截面抗滑樁的機械成孔施工技術，希望對相關從業人員帶來幫助。

關鍵詞：矩形截面;抗滑樁;機械成孔;施工技術

1 工程案例的概況分析

G4216線寧攀段K362+000K365+300段路基，受菜園子斷層影響，巖體破碎，坡表覆蓋層、全風化層較厚。下伏基巖多為斷層破碎帶或斷層角礫巖，工程地質條件較差，K364+023-K364+160、K364+920-K365+080，共計5段，對于上述斷層破碎帶深挖路塹，均進行工點勘察。

2 工程施工要點分析

根據勘察結論，采用斜坡參數反演，對斜坡巖土體力學參數進行校核，并進行邊坡穩定性計算。根據計算結果，上述5段邊坡均采用樁板墻+抗滑擋墻收坡處治，具體工點設計說明如下：

1）K362+535-K362+613

該段表層主要為殘坡積含礫石粉質粘土及殘坡積碎石，厚度一般為5～20.0m。下部為斷層破碎帶，主要為斷層角礫巖與炭質頁巖、砂巖碎塊等，層面產狀210°∠28°，邊坡坡向為355°，邊坡最大坡高為19.08m，受園子斷層次生構造影響，巖體極破碎，呈碎裂狀，邊坡穩定性差，在暴雨等不利工況下，易發生滑動失穩。故在路基坡腳設抗滑擋土墻、樁板墻，保證邊坡穩定性。

處治措施：K362+535～K362+539.5段橋下清方段，于距路中線13.54m處設2.5m-5.0m高仰斜式擋土墻。K362+54031～K362+55022段設樁板墻，抗滑樁樁頂與地面齊平;K362+5558K362+60491段設柱板墻，抗滑樁位于路中線距離均為14.9m處，柱后4.0m平臺，平臺后按12坡比放坡，一級邊坡高522m，二級邊坡高8.0m，二級邊坡平臺寬297m，平臺上有一斜率為0.21%水渠，坡面均采用拱型人字骨架防護。K362+605785～K362+612段按1：1.15坡比進行放坡，一級邊坡高5.41m，平臺寬2.0m。

2）K362+700-K362+800

該段表層覆蓋層主要為殘坡積層含礫粉質粘土、人工填土（耕植土），在工程區范圍內廣泛分布，厚度0～7m。下伏基巖為侏羅紀下統三疊系上統白果灣群礫巖及斷層破碎帶，若層似產狀為：210°∠20°，存在相對軟弱夾層，邊坡坡向為355°，邊坡最大坡高為7.0m，巖體極破碎，邊坡穩定性差，自重作用下，坡腳應力集中易潰腳滑動失穩，且在不利工況下易發生圓弧滑動失穩，設樁板墻及抗滑擋土墻進行防護，保證邊坡穩定性

處治措施：K362+700～K362+713.875右側邊坡，于坡腳處設3.0-4.0m高的仰斜式擋土墻進行防護;K362+714～K362+800段右側邊坡設樁板墻，抗滑柱位于路中線距離均為14.9m處，樁頂于地面齊平。

3）K362+882-K363+035

該段表層覆蓋層主要為殘坡積層含礫粉質粘土、人工填士（耕植土），在工程區范圍內廣泛分布，厚度0～7m。下伏基巖為侏羅紀下統三疊系上統白果灣群礫巖及斷層破碎帶，巖層似產狀為：210°∠20°，存在相對軟弱夾層，邊坡坡向為355°，邊坡最大坡高為7.0m，巖體極破碎，邊坡穩定性差，自重作用下，坡腳應力集中易潰腳滑動失穩，且在不利工況下易發生圓弧滑動失穩，設樁板墻及抗滑擋士墻進行防護，保證邊坡穩定性

處治措施：K362+700～K362+713.875右側邊坡，于坡腳處設3.0-4.0m高的仰斜式擋土墻進行防護;K362+714～K362+800段右側邊坡設樁板墻，抗滑樁位于路中線距離均為14.9m處，樁頂于地面齊平

4）K364+023-K364+160

該段表層為5.0～13.6m的殘坡積含礫粉質粘土，下伏侏羅系下統三疊系上統白果灣群的礫巖和炭質頁巖，受斷層影響，巖體破碎，多呈碎裂狀，似層面產狀250°∠40°，原始斜坡橫坡較陡，開挖易造成邊坡失穩，為保證邊坡的穩定性，采用錨拉式樁板墻和擋土墻對邊坡進行防護。

處治措施：K364+040～K364+135段設抗滑樁收坡，其中K364+075～K364+085處為錯拉式樁板墻。K364+023～K364+040、K364+135～K364+160段為順接抗滑樁，同時避免土體及破碎巖體溜坍對路基產生不利影響，在其右側邊坡設40～8.0m高的仰斜式擋土墻進行防護，墻后夯填黏土。抗滑樁共2種樁型，1型樁截面尺寸均為2.0m×3.0m，樁長32m;Ⅱ型樁截面尺寸均為2.0m×3.0m，樁長22～32m，實際布置以樁號間隔5.0m布置，樁中心位于相應樁號的法線上，長邊與樁號法線平行。樁間設置中掛式擋土板，板厚30cm，板長為2.8m

3 矩形樁機械成孔施工工藝和方法

矩形樁的施工流程是：定位放樣——樁頂鎖口澆筑——鉆孔—修邊—清孔——鋼筋籠的下放——混凝土澆筑，成孔工藝還需采用三種不同鉆頭形式進行取土，為避免成孔過深造成的坍孔，劃定出3米至4米為一段進行成孔，以25米的樁長為例，還需進行7-8段的成孔。

3.1 鎖口施工

經過施工測量定位，采用灰線畫出鎖口外部的輪廓線，采用小型挖掘機開挖鎖口，安裝固定內模、鎖口鋼筋并且澆筑C20混凝土。

3.2 成孔施工

3.2.1長螺旋干取土

采用旋挖鉆機的方式，應用800長螺旋鉆頭鉆按照有關要求交替挖深到4米的深度，在鉆進的過程中，注意低速鉆進，減少鉆進過程的振動，減少塌孔的情況出現。

3.2.2旋挖取土

長螺旋的鉆頭挖深大約在4米孔深之后，換上1800大孔徑圓形鉆頭，鉆孔的位置位于矩形樁中心處，把矩形樁的四個圓孔之間內余土挖除，這個過程實際上還需注意不要超挖，以有效的避免對下次長螺旋的取土會造成影響。

3.2.3矩形抗滑樁切角取土

在采用圓形鉆頭取土到規定的深度之后，換上自制的矩形鉆頭，之后利用鎖口梁內側作為導向墻，采用方形切刀對孔壁進行修整，切除剩余土體，在切削的過程應注意保證垂直度大于1%。

4 施工效果

第一，在成孔結束之后主要是采用了漏孔儀和測繩對孔深、孔徑、垂直度等檢查，孔深、孔徑都不能小于設計值，垂直度則是不大于1%。

第二，以樁長24米矩形樁作為測算的對象，機械成孔還需進行約7段的施工，成孔的時間是2天，對比人工挖孔，在24米樁長則是需要進行24段的施工，考慮護壁拆模的時間，每段則是需要1天的時間，在無天氣等因素影響的基礎上，還需施工24天，機械成孔的效率也是明顯的提升。

第三，機械成孔與人工挖孔相比，能夠減少護壁土石方的開挖、護壁混凝土的澆筑施工，盡可能的降低施工成本。

第四，最重要的是解決了人工反復進入孔內施工的安全風險。

結束語：

綜上所述，本文主要提出在沙礫石地層干取土機械成孔新方案，并且和人工挖孔方案進行比較，實踐分析得知，該工藝不僅在技術方面是可行的，還能夠有效的縮短施工工期，保證工程施工安全，對同類工程施工有著借鑒的意義，但是本工藝取土的過程中還需不斷的更換鉆頭，使得工藝更加復雜，還需進一步改進空間。

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