1         概況

廣西長洲水利樞紐船閘布置在壩址處的外江右岸臺地上，主要由上游引航道、上閘首、閘室、下閘首+等組成。上、下游方向全長3090.25m，其中上游引航道長1322米，船閘主體段長259米，下游引航道長1418米。其下游引航道右側(cè)高邊坡經(jīng)地質(zhì)勘探揭示其邊坡土層及強(qiáng)風(fēng)化層較深，且因受征地范圍限制，開挖邊坡較陡，為防止滑坡、保證船閘下游航道運(yùn)行安全，必須采取較高安全系數(shù)的邊坡支護(hù)方案。

2         改預(yù)應(yīng)力錨索為抗滑樁支護(hù)方案

2．1  預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案

下游引航道右岸邊坡航下0+980~航下1+340段為高邊坡，垂直高度40m（1.05m高程～約43m高程）以上。針對該段邊坡既高又陡的特點，原方案采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行支護(hù)。錨索在航下0+980~航下1+090，航下1+155~航下1+340，航下1+410~航下1+470段布置，高程按每間隔2.5m布置一排，錨索在全風(fēng)化巖內(nèi)采用壓力分散型內(nèi)錨固段，錨索落在弱風(fēng)化巖時其內(nèi)錨固段采用拉力型。

2．2  制約因素

為實現(xiàn)2007年初通航的節(jié)點工期目標(biāo)，該段邊坡的開挖及支護(hù)應(yīng)在2006年的汛期前完成施工。由于在航下1+032~航下1+325布置了外江右岸砂石碼頭上料皮帶機(jī)，根據(jù)原施工進(jìn)度安排，砂石碼頭上料皮帶機(jī)定于2006年年初拆除。但由于受各種因素影響，外江工程混凝土澆筑進(jìn)度比原設(shè)計進(jìn)度滯后，業(yè)主提出皮帶機(jī)需使用至2006年8月方可拆除，導(dǎo)致該段預(yù)應(yīng)力錨索護(hù)坡需在汛末方能進(jìn)行施工，不能滿足2007年初通航的節(jié)點工期的實現(xiàn)。

2．3  抗滑樁+擋土墻支護(hù)方案

鑒于上述原因，設(shè)計院修改設(shè)計方案，采用抗滑樁+擋土墻方案對該邊坡進(jìn)行了支護(hù)。根據(jù)地形地質(zhì)剖面，高邊坡的土層較厚，滑裂面（弧）較深，邊坡處理需2~3排抗滑樁聯(lián)合作用。為方便施工，減少樁長，最底部設(shè)置1排抗滑樁與擋土墻相結(jié)合抵抗坡體下滑。樁徑為1.5m×2.2m、2.5m×4.0m和3.0m×6.0m，樁深14m～27m，樁中心距5～6m�；炷翐跬翂κ侵纹鹿こ讨凶畛Ｓ玫囊环N方法，它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡，阻止滑坡體變形的延展。擋土墻基礎(chǔ)低于開挖邊坡坡腳1m，底寬1.5m~5m，頂寬0.5m~1.5m，既對自身有一定的錨固作用，又靠重力作用有效抵抗坡體的滑動。抗滑樁頂部每5~6根樁設(shè)一道聯(lián)系梁，使其作為一個整體起到增強(qiáng)抗滑的作用。

2．4  方案選取

采用抗滑樁+擋土墻方案最大的優(yōu)點在于不拆除皮帶機(jī)也能進(jìn)行施工。施工時，避開皮帶機(jī)基礎(chǔ)，即可進(jìn)行抗滑樁的開挖和施工，坡面修護(hù)可待皮帶機(jī)拆除后再進(jìn)行。

另外，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，雖然采用抗滑樁+擋土墻方案該工作面直接投資大于預(yù)應(yīng)力錨索方案約四百萬元，但比較不需拆除皮帶機(jī)節(jié)約的汽車運(yùn)輸骨料的費(fèi)用約五百萬元，兩方案總體投資相差不大，而且采用抗滑樁+擋土墻方案在2006年初不拆除皮帶機(jī)的情況下能滿足2007年初通航節(jié)點工期的實現(xiàn)。

經(jīng)全面綜合分析，重點考慮通航節(jié)點工期的要求，最終采用了抗滑樁+擋土墻方案。

3         改部分人工挖孔樁為沖孔灌注樁

3．1  局部滑坡造成工期延誤

高邊坡治理總體方案確定后，從航下0+980～航下1+278為抗滑樁支護(hù)段，該坡段以全風(fēng)化花崗巖為主，邊坡坡比1：1.2～1：1.5，邊坡穩(wěn)定性一般。航下1+075～航下1+155一帶以及下游靠近坡腳一帶多為第四系沖積層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土等。

在施工過程中，航下1+075～航下1+155一帶坡體發(fā)生滑動，造成該段已基本完成開挖的28#～40#抗滑樁護(hù)壁位移、破壞，成為廢孔。為預(yù)防產(chǎn)生滑坡再次遭到破壞，在重做28#～40#樁及開始滑坡段附近的41#～44#、65#～79#樁的施工之前，必須完成對滑坡段的加固處理。

（1）抗滑樁頂高程至坡頂按1：1.7坡比進(jìn)行削坡，使邊坡滿足臨時穩(wěn)定；

（2）對坡頂面上的荷載進(jìn)行卸載，即把皮帶機(jī)下面的砂礫石堆搬走，以利邊坡穩(wěn)定；

（3）在邊坡上方開挖截水溝，把地表水?dāng)r截并集中排放；

（4）采用攪拌樁對邊坡土體進(jìn)行加固。由于皮帶機(jī)架所占壓，坡頂平臺寬度僅有5m左右，不能滿足攪拌機(jī)對施工平臺寬度（7m左右）的要求，因此施工平臺設(shè)定在▽27.00m高程左右（在地面下挖2.0m。攪拌樁直徑為0.8m，設(shè)置2排，排、孔距均為0.80m，孔深16.00m（高程從▽27.00～▽11.00m），共2×96=192個孔。鉆孔位置根據(jù)現(xiàn)場實際確定。

經(jīng)過加固處理后的邊坡雖已基本穩(wěn)定并開始了28#～38#樁的重新施工，但對該滑坡段的加固處理已造成了嚴(yán)重的工期滯后，不僅無法實現(xiàn)原定的節(jié)點工期，甚至不能在下一個汛期來臨之前完成抗滑樁樁身的土石開挖。由于該段臨水，且為第四系沖積層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，一旦水位上漲，將很難保障人工挖孔的進(jìn)度和安全。

3．2沖擊成孔灌注樁

在船閘工程中，應(yīng)用沖擊成孔灌注樁已有控制樓基礎(chǔ)的實例。船閘控制樓基礎(chǔ)為土石方回填段，而此段高邊坡粉質(zhì)粘土適用沖擊成孔灌注樁，且其成孔快速，施工過程更具安全性，混凝土套管灌注也較容易，故將布置在▽11.35m馬道還未開始挖孔作業(yè)的39#~44#以及65#~79#抗滑樁（共21根樁，連續(xù)分布）由原設(shè)計的人工挖孔樁修改為直徑2.3m的混凝土鉆孔灌注圓樁，樁身長度為14.0~18.0m。

不難看出，沖擊鉆孔方式成孔較快，雖然只能流水作業(yè)，但由于鋼筋籠提前預(yù)制，可以在兩個月以內(nèi)完成21孔灌注樁的施工。人工挖孔方式理論上可以平行施工，但由于場地和投入限制，鋼筋幫扎和澆筑只能流水作業(yè)，僅每孔鋼筋制安平均需費(fèi)時4天。加上土方開挖開挖約25天，以及水位上升造成人工挖孔過程中排水困難，共費(fèi)時在3個月以上（屆時已進(jìn)入洪峰期）。在工期緊、投入受限制的情況下，采用沖擊成孔灌注混凝土樁是十分合理的。

4         結(jié)語

長洲水利樞紐船閘工程下游高邊坡支護(hù)方案由原預(yù)應(yīng)力錨索改為抗滑樁，尤其是部分人工挖孔樁改為沖擊成孔灌注樁，為船閘能夠在2007年順利通航創(chuàng)造了條件，并且經(jīng)過一年多對邊坡的觀測，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，證明高邊坡支護(hù)方案的選擇是合理的，也為以后類似工程提供了很好借鑒。

 

[作者簡介]   朱承雄（1984-），男，湖北巴東人，助理工程師，從事水利工程施工與質(zhì)量工作。