地震堆积体处置施工技术

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摘要：四川映秀，在5·12地震中，山体坍塌严重，导致各种粒径大小的石块堆积在山脚下而形成堆积体。其形成时间短，空隙率大且未得到充分沉降，堆积体处于不稳定的状况。堆积体上修筑道路，在国内甚至国外均为少见。道路地处山区，地势狭窄陡峻，施工难度较大。堆积体地段及面积大且多，不能全部清除堆积体，所以如何处置堆积体，成为保证路基安全，快速、平稳进行灾后重建工作的重点之一。

关键词：堆积体 处置压力注浆 强夯

中图分类号： P315 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

省道303线映秀至卧龙公路是九环线映秀至日隆旅游公路的重要组成部分，是四川九寨黄龙、大草原、四姑娘山构成的“黄金旅游环线”的重要路段，是通往卧龙大熊猫自然保护区及“东方圣山”四姑娘山的唯一道路， 本路段映秀至耿达段距离震中仅7公里，且沿线位于山高谷深的V形河谷底部，山体陡峻，褶皱及构造裂隙发育，岩体破碎、风化强烈，震害及其严重。山坡坡体碎落、危岩、落石、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害发生频繁。

二、工程特点及治理方法

本工程是映秀至卧龙“5.12”灾后重建工程，行车设计时速为 40km／h。全线因地震及其此生灾害滑坡、泥石流等造成的堆积体路段非常多。堆积体体积可达上百万立方米，堆积厚度最高可达近20米以上。针对此情况，按照堆积厚度不同采用不同的路基整治方法。堆积体厚度0～4米的堆积体采用清除回填方法；4～8米的堆积体采用压力注浆方法；8米以上采用开挖、回填、强夯的施工方法。

2.1 厚度小于4m的堆积体在考虑经济性的基础上可以采用全部清除的做法，清除后，按照路堤规范施工方法施工。路堤填筑施工方法已有很成熟的规范。此处不再论述。

2.2 厚度4～8m的堆积体，如采用全部清除的做法，即耽误工期又不经济。因此应该采用在原堆积体上进行处置的方案，采用压力注浆施工方法。

路基注浆工艺及方法也是非常成熟，详细情况参见《省道303线映秀至卧龙公路恢复重建工程设计文件》。

2.2.1 基本数据如下

1）一般建议处治深度为5m。

2）注浆孔成三角形布设，孔向间距2m，排间距1.5m。

3）要求钻孔孔位和设计孔位的偏差不大于20cm。钻孔直径为φ91mm或φ75mm（终孔直径），钻孔偏差率应小于3%。

4）注浆水泥：采用合格的P.O.425R普通硅酸盐水泥。

5）粉煤灰：粉煤灰要求在三级或三级以上，最大烧失量不大于15%。粉煤灰指标应符合GB1596-91标准要求。

6）外加剂：施工中如有特殊需要可以采用调凝剂、膨胀剂等作为外加剂。外掺剂应用的国家有关现行技术规范，保证不会对浆液产生不利影响。

7）注浆配合比及压力详见参考资料。

本段堆积体施工中每延米孔注浆量均大于1m³以上，施工成本较高。

2.38m以上的大型堆积体，因注浆量非常大，考虑到经济因素，不适宜注浆；同时根据荷载大小及行车速度等因素确定4m以下的路基承受的荷载较小，所以采用路基下4m进行开挖回填。由于堆积体非常松散，所以在开挖过程中应特别注重开挖安全，应采用由上至下的分层开挖方式。将路基下挖至路基顶面下4m，开挖后，对开挖面进行表面清理，对坑洞进行回填。然后进行整平，当整平达到要求后，采用强夯的方式进行压实。强夯后的效果应达到表面平顺，无明显的大石块露头造成突出点，满足上述要求后，则继续填筑上层路基，按照路堤施工的要求进行分层碾压。当路基填筑到顶面时，再进行一次强夯施工。

2.3.1确定强夯施工参数

1）机械设备的确定

本段强夯施工采用25t以上带有自动脱钩装置的履带式起重机，堆积体属碎石土材质，锤底面积为4㎡，夯锤中对称设置若干个上下贯通的气孔。

2）夯锤落距确定

锤重按下式初步确定：影响深度=系数×（锤重×落距）1/2，落距根据单击夯击能和锤重确定，即 锤重（kN）×落距（m ）=单击夯击能（kN·m）

3）夯击遍数的确定

夯击遍数设拟为2～3遍，具体效果以试验结果确定。一般第一遍隔1点跳夯，在第一遍强夯完成后，用推土机将场地推平，压路机碾压两遍后进行测量布置夯击点位置及水准测量。第二遍补第一遍空隙，第三遍补一、二遍空隙，点夯完成后，最后再以低能量满夯。满夯可采用轻锤或低落锤多次夯击，锤印搭接不小于1/4夯锤的直径。

4）夯击次数确定

强夯施工每一遍内各个夯点的夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数（一般为5-15次）与夯沉量关系曲线确定，并同时满足：单击夯击能小于4000kN·m时，最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击能量大于4000kN·m时，最后两击的平均夯沉量不大于100mm；夯坑周围地面不发生过大的隆起；不因夯坑过深而使起锤困难这三个条件，且以使土体竖向压缩最大而侧向位移最小为原则。每个夯击点安排专人检查和记录击数，保证强夯质量。

5）夯击点的布置

夯击点布置与夯击点位置可根据基底平面形状，采用梅花形或正方形布置。夯击点间距可取夯锤直径的1.2～2.2倍。

6）夯击遍数间隔时间确定

堆积体石质含量大的特殊性决定了其土体内含水量不大，因此间隔时间可以缩短，夯击过程中，夯坑周围未出现较大隆起，因此均可以继续夯击。局部地方土体含水量较大，采取局部换填等措施。防止夯击中超孔隙水压力影响夯击，保证夯击质量。

三、沉降观测

施工完成后，应在一定时间内，进行路基沉降及平面位移观测，利用水准仪及全站仪每20米设置一个横断面，每个横断面在中线及两侧路肩上设置三个点。进行每天观测，分析处置效果。

堆积体注浆段沉降观测

堆积体换填、强夯段沉降观测

堆积体未处置段沉降观测

桩

四、结论

由上表数据可得，注浆处置的堆积体由于其非常松散，要想达到效果，其成本将非常大；对于开挖回填、强夯路段，其堆积体稳定期延后，但稳定后可达到预期效果；未做处置的堆积体基本稳定时间较长，后期可能受内部空洞及外部环境变化影响，产生突变沉降，沉降数据不稳定；

五、结束语

四川地震及次生灾害频发，灾后重建工作势在必行。到处的滑坡、泥石流造成诸多大体积堆积体。堆积体处理不好，对路基的沉降将成为很大的隐患。对于小型堆积体可以全部清除回填，但是对于大型无法全部清除的堆积体，对其整治的工作则成为当务之急。

六、参考文献

【1】建设部综合勘察研究设计院.《岩土工程勘察规范》.北京：中国建筑工业出版社，2001

【2】《工程地质手册》编写委员会.工程地质手册（第三版）【M】，北京：建筑工业出版社，1992