人工开挖抗滑桩作为一种经典的工艺,在地质灾害治理等领域广泛应用。虽然随着时代的进步,我国综合国力的提升和机械工艺水平的提高,机械成孔圆桩、矩形术已逐步推广,且应用比例不断提高,由于其全程采用机械开挖,故避免了人工在桩坑开挖过程中的风险。但由于机械开挖抗滑桩在桩孔数量、设备进出场条件、桩体长度等各方面的限制,尤其是圆形抗滑桩存在抗弯能力明显偏小的特点,以及人工挖抗滑桩具有施工简单灵活和桩孔可作为地质编录勘察孔等优点,故人工挖孔目前仍然是最主要的抗滑桩施工形式,尤其是在一些高大边坡、大中型和复杂滑坡的治理中占有绝对的优势。
为确保施工人员的安全,一般情况下依据不同的地质条件,人工挖孔抗滑桩在施工的过程中,均需设置一定规模的钢筋混凝土护壁,从而利用护壁的抗力防止桩坑在开挖的过程中出现垮塌、坍塌、掉块等病害而危及桩坑中施工人员的安全。
一般情况下,由于抗滑桩的孔径相对较小,存在水平向和竖向土拱效应的作用,护壁为工程施工时的临时工程,故护壁厚度通常多采用20~30cm的C20混凝土制作。且除孔口2m左右范围内的护壁采用双层配筋外,其它深度范围内的护壁采用单层配筋,就可满足桩体开挖过程中的安全需要。且考虑到现场施工的方便,护壁多采用等厚的规格进行设置。
由于抗滑桩使用范围大和多设置于地质条件不良地段特征,故在开挖的过程中不可避免地会遇到沙层、软弱地层等不良地质体,造成桩坑开挖出现缩孔、流沙等病害,导致桩体施工困难,且存在较大的安全隐患。因此,在沙层、软弱地层中人工开挖抗滑桩时需注意采用如下施作工艺:
1、开挖与支护有效衔接。护壁施作应与桩坑开挖紧密衔接,真正做到开挖一级、支护一级,切不可由于桩坑开挖后裸放时间偏长,导致坑壁卸荷松弛和桩坑开挖形成临空面而使地下水向坑孔渗流。
2、减小单节护壁施作长度。抗滑桩的单节开挖长度合理设置有助于减小施工周期,因此,一般地层条件下多采用1.0~1.5m作为抗壁施作的一个单元。但在沙层、软弱地层等不良地质体中时,由于土拱效应很难形成和地层工程性质太差,故需采用小间距的护壁单元设置,即每一节护壁单元的长度采用0.2~0.3m,即采用“小步快跑”的模式加快护壁对坑壁的及时防护。
3、适当加强护壁支护规格。由于在沙层、软弱地层等不良地质体中,桩壁的土拱效应很难形成和地层工程性质差,故需适当提高护壁的混凝土标号、采用厚度为30cm左右的护壁,甚至采用双层配筋,从而提高护壁的支护力度。
4、进行必要的坑壁加固。对于工程性质很差的地层,由于很难形成满足要求的坑壁和充足的护壁施作。故在此情况下,可采用超前打入大直径加密钢筋、注水泥浆或超细水泥浆,或注水玻璃浆液进行处治,必要时设置孔壁对撑确保混凝土护壁强度上来以前的桩壁稳定性。
5、合理设置抽水工艺。对于富水的沙层或软弱地层,如果抽水工艺不合理,极易形成过大的水力梯度和出现潜蚀、流沙、塌孔等病害的发生。因此,在采取有效支护工程的基础上,桩坑抽水时宜在桩坑中设置临时反滤层,防止细颗粒被大量随水抽走而引发桩坑病害。
其实万事万物是相通的,抗滑桩开挖防护工艺也可用于隧道开挖,而隧道开挖防护工艺也是抗滑桩开挖时的很好参考。只不过隧道往往是水平的,抗滑桩是竖向的而已,没有什么本质上的差异。
触类旁通就好。
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