路基滑坡治理深部泄水孔仰斜式排水孔施工工法.docx
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路基滑坡治理深部泄水孔仰斜式排水孔施工工法
路基滑坡治理深部泄水孔（仰斜式排水孔）施工工法
中铁四局集团有限公司
二〇一六年八月
路基滑坡治理深部泄水孔（仰斜式排水孔）施工工法
中铁四局集团有限公司重庆分公司
欧华王永亮高磊王厚鑫王冬黄武韦海东
1.前言
近年来，随着国家对防洪泄洪的不断重视，很多降排水施工工法应运而生，“路基深部泄水孔施工”作为一种新型的降排水施工工法在工程建设中得到广泛应用，本工法适应于更复杂的地质岩层，更大的横向深度排水降水。
我们常见的泄水孔一般应用于路基挡墙，坡面防护等防护工程中，这种新型的仰斜式排水孔施工是采用小直径的排水管在边坡坡体内排除覆盖层孔隙水及基岩裂隙水的一种有效方法，它可以快速疏干地下水，提高岩（土）体抗剪强度，防止边坡失稳，并减少对岩（土）体的开挖，加快工程进度和降低造价。
路基滑坡治理工程排除地下水，使用深部泄水孔施工排除地下水非常少见，这种工法能为今后类似工程的开展积累丰富的经验。
选取一种成孔快速，成本低廉，保证质量及安全风险较小的一种排水工艺是今后工程发展的趋势。
中铁四局集团有限公司重庆分公司余凯边坡治理工程项目经理部现结合现场施工工艺和施工经验编写了本工法。
2.工法特点
2.1地质环境适应性强
仰斜式排水孔施工工艺独特，对地质岩层环境适应性强；施工机械设备比较少，对工地现场施工环境要求也特别低。
2.2物机及人员需求量小，节约成本
仰斜式排水孔施工方法，采用的是传统的锚索套管跟进钻孔施工技术附加锚索套管管外增设套管的施工方法相结合，双管齐下，管管相扣。
所需要的机械和人员比较少，方便机械物资的周转
2.3施工安全系数稳定
仰斜式排水孔施工均在边坡平台上进行，施工过程中人员与钻机保持安全距离，确保了施工人员的安全。
2.4施工精度高，质量可控性稳定
仰斜式排水孔施工，钻孔前预先固定好钻机，确保钻头及钻杆始终保持在预设位置方向，钻孔达到一定深度基本就能保证孔道在准确的方位上，施工精度高，质量可控性稳定。
2.5环保性高
仰斜式排水孔施工，投入的机械设备少，对场地环境要求低，制造的施工废弃物非常少，对地表及周边自然环境几乎无破坏，保证了文明施工，绿色施工。
适用范围
本工法适用于复杂地质岩层中覆盖层孔隙水及基岩裂隙水降排水作业施工。
3.工艺原理
仰斜式排水孔施工工法，是采用传统的锚索套管跟进钻孔施工技术附加锚索套管管外增设大直径套管的施工方法相结合，双管齐下，管管相扣。
锚索套管管外增设Φ150mm直径的钢套管，这种增设的钢套管与锚索钻孔同步跟进，主要起到防止孔道坍塌和安装排水孔预埋件的作用，这种工法可以在岩层恶劣的地质环境中进行；另外增设的钢套管可以为后续安装排水管提供便利。
成孔结束后，拔出锚索套管及钻头，增设的大直径钢套管暂时保留在孔内，立即安装排水管，安装完毕后再拔出增设的大直径钢套管，这样一个仰斜式排水孔施工完毕。
该施工工法地质环境和地形环境适应性强，钻孔施工技术易控制，很好地提高了施工精度，满足设计及规范要求。
4.施工工艺流程及操作要点
以下结合贵州省余凯高速边坡治理工程叙述施工工艺流程及操作要点。
施工顺序：
①施工准备；
②测量放样；
③钻孔机具安装与调试；
④钻孔施工；⑤钻孔，增设大直径钢套管跟进；
成孔自检；
安装排水管，拔出钢套管；
终孔验收
5.1工艺流程
施工准备
测量放样
机具安装与调试
钻孔施工
钻孔、大直径钢套管同步跟进
成孔自检
安装排水管、拔出钢套管
终孔验收
5.2操作要点
5.2.1施工准备
仰斜式排水孔在钻孔施工前做好三通一平，平整好场地，配备施工中所需要的水电，配备好施工时的排淤系统，制定相应的施工安全措施。
1、首先施作施工便道，方便机械设备和材料的进场。
2、做好场地平整，按照图纸要求平整好各级边坡坡面以及平台。
3、做好通电准备工作，钻机所用的是250KW变压器，并增设了一个175KW的柴油发电机，确保用电功率满足现场施工要求。
4、做好通水准备工作，用水泵从附近河内抽取施工用水，保证施工顺利进行。
5.2.2测量放样
1、按照图纸设计要求，仰斜式排水孔布设在里程K24+620—K24+710段右侧路基边坡，一共设置三个坡面，每个坡面设置单排18个排水孔，横向间距为3m，第一级坡排水孔与第二级排水孔平行间距为4m，第二级边坡排水孔与第三级边坡排水孔间距为3m。
布孔示意图如图5.2.2-1、图5.2.2-2。
图5.2.2-1仰斜式排水孔布孔正面示意图
图5.2.2-2仰斜式排水孔布孔侧面示意图
2、由于不同里程横截面地形存在差异，每一个里程的孔深也不同，K24+650里程，第一、第二、第三级边坡孔深分别是67m、73m、78m；K24+670里程，第一、第二、第三级边坡孔深分别是60m、54m、68m；K24+690里程，第一、第二、第三级边坡孔深分别是58m、62m、67m；K24+700里程，第一、第二、第三级边坡孔深分别是49m、52m、56m；详见图5.2.2-3、图5.2.2-4、图5.2.2-5、图5.2.2-6。
图5.2.2-3K24+650里程孔深示意图
图5.2.2-4K24+670里程孔深示意图
图5.2.2-5K24+690里程孔深示意图
图5.2.2-6K24+700里程孔深示意图
5.2.3安装机械设备
1、安装图纸设计要求，仰斜式排水孔仰角为5°，与线路中心线成垂直角度，安装钻机时必须让钻机平稳、稳牢，并校准钻机的方位角和仰角。
泄水孔采用Φ110mm的PVC管，钻孔直径150mm，为了保证成孔质量，泄水孔采用Φ150mm钻孔施工，并采用钢套管跟管钻进，钢套管外径150mm，壁厚6mm。
图5.2.3-1仰斜式排水孔截面示意图
图5.2.3-2仰斜式排水孔大样图
图5.2.3-3导水孔平面布置图
图5.2.3-3导水孔孔断面布置图
2、钻机掘进过程中，要时刻观察钻机的钻进速度、钻出的渣样，并做好施工记录，保留相应的影像资料。
每一节钻杆和大直径钢套管的长度均为1.5m，每次增加一节钻杆的同时，我们会相应的增加一节大直径钢套管，以防塌孔增加作业难度，影响施工进度。
3、排水孔施工完成后，要及时对成孔的几何尺寸进行自检，自检合格后立马通知监理报检。
4、报检通过，立马安装好排水管，安装过程中，保证连接处牢固。
安装好，随即拔出增设的大直径钢套管。
5.2.4劳动力组织情况表
表5.2.4-1劳动力组织情况表
工序
分工
人数
备注
钻孔
管理人员
2
安全员
1
技术人员
4
电工、钳工
2
钻机操作手
2
架子工
2
导水管安装工
2
小计
13
6.材料与设备
6.1机具设备
表6.1主要施工机具设备表
名称
型号或规格
数量
安装位置
备注
全站仪
莱卡ts9
1
/
测量放样
精密水准仪
DINI03
1
/
测量放样
柴油发电机
175KW
1
/
电源供应
空压机
75kw
1
/
钻孔施工
变压器
250KV
1
/
电源供应
钻机
/
/
靠风机设置
与运转风机数量相同
6.2材料
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
钻头
Φ150mm
m
6
2
钻杆
Φ100mm
m
100
3
钢套管
Φ150mm
m
70
4
PVC管
Φ110mm
m
3570
5
土工布
10mm厚
m²
1300
7.质量控制
7.1一般要求
7.1.1加强测量的精度控制和复核，确保钻机的安装和角度、轴线偏差尺寸精度满足设计文件要求。
7.1.2严格执行图纸设计有关规定和施工规范要求。
7.1.3每一步施工工序都要制定相应的施工实施细则指导施工。
7.1.4严格执行材料，设备进场的复核验收工作程序，确保材料和设备合格。
7.1.5加强施工过程的试验与检验，确保各种试验的有效性和准确性，按要求制定试验取样的项目、频率和流程。
认真把好质量关，用数据和分析图表配合和指导现场施工质量。
保证施工中的资料完整齐全，做好各项资料的收集、保存、归档工作，各种质量记录齐全、规整、清晰且符合要求。
7.2.1施工过程中，对工程质量进行四级管理。
第一级为具体操作班组质量员，对施工现场质量负责初级管理；
第二级为项目队长、质检员及技术员，负责对第一级管理人员的现场质量管理工作进行监督、检查及内业资料进行收集和整理；
第三级为由项目部安质部人员组成，负责对第二级管理人员实施监督、检查，并负责内业资料的汇总和归档工作；
第四级为项目级管理体系，由项目经理及技术负责人负责，对第三级管理人员实施监督检查。
7.2.2严格每一道工序开工前和结束后的检查验收制度，坚持执行班组自检，质检部门检查合格，报请监理工程师检验的工作程序。
7.2.3定期或不定期地组织职工开展岗位技能培训,学习有关规范、标准及操作规程。
配齐工程施工需要的人力资源。
有针对性地组织各类施工人员学习，进行必要的工前岗位培训，特殊工种作业人员须持有效上岗工作证。
配齐工程需要的各类设备。
配置的机械设备必须经检修、试机、检验合格后，方能进场施工，外租设备在进场前，要进行检验和认可，证明能满足工程需要后方可进行施工。
对已认可的施工方案、方法、工艺技术参数和指标进行严密监视和控制，尤其是对工程的特殊部位和工序要专门制定施工方案，并加强监督的力度和控制的手段，使工程的各个部位、工序均满足设计及规范要求。
7.3质量控制标准
根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）和《公路工程质量检验评定标准》（第一册土建工程）（JTGF80/1-2004）及其他有关规定，质量标准按表7.2执行。
表7.1仰斜式排水孔允许偏差表
序号
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
仰角偏位（°）
1
/
2
与轴线垂直度（°）
3
/
3
孔径（mm）
5
/
孔深（cm）
30
/
7.4质量保证措施
7.4.1采用传统的锚索套管跟进钻孔施工技术附加锚索套管管外增设大直径套管的施工方法相结合，确保钻孔与后期安装排水管有效进行。
7.4.2施工过程中，按照频率检查孔径、轴线偏差、仰角，确保成孔质量。
7.4.3夜间施工要点，需安装好各个方位的照明设施，确保不留死角。
为防止动力线路出现故障造成突然停电，在坡脚平台附近备用了一台175KW的柴油发电机能为钻孔施工提供充足的电力保障。
7.4.4提前获当天的气象信息，采取有效防范措施。
7.5制度保证措施
制度是管理的灵魂和手段，从某种意义上讲，没有制度就没有管理。
因此建立以技术责任制度为中心的各项技术管理制度，是保证技术工作卓有成效的重要手段。
针对项目实际情况，制定设计文件审核制度、技术交底制度、隐蔽工程检查制度、定期、不定期质量检查制度、工程质量报告制度、专项方案管理制度、落实技术标准制度、施工测量复核制度等一系列质量管理制度，从而确保质量管理有章可循、有法可依。
8.安全措施
8.1安全管理措施
8.1.1项目经理是安全生产的第一责任人，对项目部处所承担的全部工程项目负有法定的合同责任。
在布置、计划、组织、检查、总结工作时，必须把安全工作放在首要位置。
8.1.2建立完善的安全检查管理网络，专职安全员负责工程的日常安全管理工作，班组设立兼职安全员，并赋予他们进行安全管
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