趙 燃
(武鋼資源程潮礦業有限公司,湖北鄂州 436051)
武鋼資源程潮礦業選礦廠內臺階按標高可以分為三級,Ⅰ級51.00 m、Ⅱ級60.00 m、Ⅲ級70.00 m。廠內主要建筑物坐落于Ⅰ、Ⅱ級臺階。產生變形坡體高程約40.00~65.00 m,高差約23.00 m。
工程地質報告顯示,選礦廠內滑坡體含有東、西兩個不同的滑體,東滑坡體滑動方向為南西向;西滑坡體滑動方向為南西西向,以上滑坡均需要進行抗滑加固處理,否則會加劇地面建筑物的沉降。
根據勘測資料結合現場實際情況,對設計部門的多個方案進行比較后,選礦廠抗滑加固方案采用人工挖孔抗滑樁。人工挖孔樁具有不需要大型設備、作業面小、能夠大面積施工、縮短工期、減少因施工時間長產生新的滑移等優點。
施工前需要仔細勘查現場,熟悉圖紙與地質報告,制定詳細的施工組織方案,嚴格執行跳樁開挖,分段成孔,并由專人檢查記錄,對施工中可能出現的漏水、塌孔問題及時做出應急處理預案。
武鋼資源程潮礦業選礦廠滑坡治理選用的抗滑樁為矩形,矩形短邊垂直于滑體滑移方向。在施工方案中,根據設計提供的滑移方位方向,結合現場實際情況,采用全站儀對抗滑樁矩形斷面的4個角點按照施工前計算出的坐標逐一進行測量定位。
鎖口制作是施工工序中較為重要的一步,要求在開孔前將鎖口井圈制作完成,開孔完成后立即安裝到位。鎖口井圈在施工過程中發揮重要的作用,可以擋土、擋水,防止水和土進入孔內,造成孔口坍塌導致施工人員傷亡。也可以對滑移柱的定位、垂直度、高度等技術參數起到控制作用。
施工過程包括開挖、綁筋、支模、澆注砼4個工序,樁孔完成后分別進行綁扎護壁鋼筋以及支模板,校驗樁孔垂直度,對樁孔四壁澆注砼進行護壁。最初完成以上4個工序的為第一序第一模,重復上述工作直至終孔,連接部位的鋼筋必須焊接或綁扎牢固。
接近勘察設計的滑動帶埋深部位時,施工單位現場技術人員需要隨時觀察地層變化,及時通知監理方、建設方現場見證,在必要時通知勘察設計人員到現場確認滑動帶埋深,確定挖孔深度。
5號抗滑樁橫剖面如圖1所示。

圖1 5號抗滑樁橫剖面(單位:mm)
按地勘資料開挖第5號樁至約3 m時,應有滑動面出現,但現場開挖至7 m時,才出現地層變化。報請相關部門研究后,認為5號樁介于東西滑體的交界處,地層實際變化與勘測結果的區別在合理范圍內,經核算設計樁長不變,不用調整挖孔深度。
本抗滑樁截面大、鋼筋含量高,在孔內制作樁身鋼筋籠,鋼筋綁扎和模板安裝嚴格按施工規范執行,樁身鋼筋籠質量合格后,上報監理方和建設方相關人員。鋼筋及模板安裝檢驗發現,抗滑樁樁孔深均超過11 m,為了防止離析,在施工時通過導管將砼送到樁內,每澆灌0.5 m時,使用振搗棒進行振搗,施工中嚴禁施工縫位于滑動面。為杜絕水平施工的形成,澆筑樁身時要求施工單位合理安排人員連續進行灌注,有滑動跡象時需要做好應急需處理工作,必要時加快施工速度并加入早強劑。
抗滑樁滑帶的確認不是影響施工效果的單一因素,滑坡勘查也較為關鍵。在抗滑樁施工過程中,獲取地質資料的再勘探過程必不可少,滑坡治理采用的人工挖孔抗滑樁施工過程也是確認滑帶的過程。在實際施工過程中,需要進行施工確認,以勘察設計圖紙作為指導,前者收集獲取直觀、真實、清晰、可靠的地質資料,為后者確認滑帶提供理論依據,后者為前者提供符合實際的設計標準指導現場實施。為有效治理滑坡,滑帶的確認判斷工作非常關鍵,可以直接確定抗滑樁的樁長,決定治理工程成本,判斷施工是否達到滑坡防治的預期目的。
32號抗滑樁橫剖面如圖2所示。

圖2 32號抗滑樁橫剖面(單位:mm)
在施工開挖第32根樁時,開挖至3 m時,出現呈斜線型的滑動面特征,樁四周界面光滑,有一定的滑動擦痕,與設計的情況不符。
經相關人員分析得出,此處為建廠初期開挖濃縮池時的土石壘積而成,多年后在3 m處形成類似滑面的土質情況,真正的滑動帶與地勘提交的資料相吻合。在施工過程中,技術人員應及時發現地層的變化,并對照設計,對于設計中不符地方,及時通知勘察設計人員,認真做好地質編錄工作,以便在實際中確認疑似滑帶。
針對抗滑樁樁身體積大、鋼筋含量高、現場施工作業場地受限等實際情況,在施工中采用鋼筋孔內綁扎安裝的形式,雖然施工效率不如常用的鋼筋地面制作后吊裝的方案,但可以完全彌補吊裝方案在施工期間對生產造成的影響。
孔內制安時確保鋼筋籠與護壁間保護層厚度是施工難點,本項目中的解決方式為在單位鋼筋籠組裝時,豎向每隔約2 m在加強箍筋每邊上焊接3根水平方向的、比保護層厚度略短的鋼筋頭(鋼筋頭按保護層要求提前下料),可以確保施工質量。
施工區域位于生產作業區,不能因為施工而停止正常的生產,在施工期間除了需要做好施工自身的變形觀測外,還需要對生產是否受到施工的影響而發生變化進行實時跟蹤,對坡體變形位移要安排專人與施工進行同步測試。測試前期準備工作包括熟悉設計圖紙、按設計制作變形監測墩、開挖樁孔、同步測量、測量數據分析、上傳專業部門、分析、定期匯報,按測量數據及分析作出正確的判斷。
選礦廠治理區域坡體在抗滑樁施工前已產生蠕動變形,坡體內可能存在一些細小的拉張裂縫,抗滑樁施工完成反映到地面上,即使抗滑樁不動,短期內地面仍有可能出現變形,是正常現象,短時間內可恢復穩定。
本次治理施工,施工單位將常用掛梯制作成“L”形,倒掛在鎖口盤擋雜物的棱臺上,固定好第一節梯段后依次將后續掛梯懸掛在前面已安裝到位的梯段上。
為了確保安全和操作方便,每隔約2 m將掛梯用鐵絲與護壁鋼筋固定,掛梯段數根據總樁身長確定,順序連接到終孔,確保施工安全可靠,不影響主體工程的施工質量,施工過程簡便靈活、效果較好。
對緊鄰無建筑物的抗滑樁(如第32~37號樁等)實施作業時,開挖深度達到一節護壁的長度后,放一小炮不出渣,孔底整平后綁扎鋼筋澆筑護壁。最短可以在4.5 h后去掉模板的支撐,但是不拆模,在無擾動的情況下開始出渣,出渣完成后再拆模板,小炮開挖。交叉平行作業可以加快施工的進度,確保安全和施工質量,提高綜合效益。
針對選礦廠滑坡的特點,滑坡治理主要為了保證廠房的穩定和安全,本滑坡的治理包括滑坡治理和建筑物地基加固。選礦廠的工業廠房集中,不可能清除和減重,能夠采取的整治措施除了上述的抗滑工程和地基加固外,主要有治理地表水和地下水。
(1)對選礦廠內的地表裂縫進行勾砌,必要時可以采取往裂縫中灌水泥漿的辦法,避免廠內生產用水下滲。
(2)修復各滲漏管道,避免管道水直接下滲至填土中。
(3)對廠內排水溝和電纜溝進行防水處理。
(4)在滑體后緣攔截地表水,使水流繞過變形區排泄。條件允許的情況下,在變形區內設置縱橫水溝,切斷滑坡體內的地下水補給來源。
(5)在整個坡面植樹,加大蒸發量,保證坡面干燥。
滑坡治理是綜合治理的過程,單一治理措施不是最佳方案,也不能滿足實際要求,但整治的措施具有主次之分。對本選礦廠的滑坡綜合治理進行分析,抗滑樁是治理滑坡的有效措施。在本礦選礦廠的滑坡治理中,人工挖孔、鋼筋砼澆筑的抗滑樁效果較好。經過治理后,本選礦廠區域內廠房等建筑一直保持穩固,可以較好地為生產服務,實現企業的經濟效益。