抗滑樁在滑坡治理工程的應(yīng)用

鄭婕 施睿

滑坡是一定自然條件下的斜坡，由于河流沖刷、人工切坡、地下水活動或地震等因素的影響，使部分土體或巖體在重力作用下，沿著一定的軟弱面或帶，整體、緩慢、間歇性、以水平位移為主的變形現(xiàn)象[1]。經(jīng)過多年的工程實踐及理論研究，國內(nèi)外在滑坡治理工程的各個方面都取得了很大的成就，其中支擋抗滑結(jié)構(gòu)的發(fā)展應(yīng)用尤為迅速。當(dāng)削坡、排水、減載、反壓等措施不足以解決滑坡問題時，采用抗滑樁是國內(nèi)外公認(rèn)的比較有效的措施。

1 抗滑樁概述

1.1 抗滑樁的類型

1)按樁身材質(zhì)分——木樁、鋼筋混凝土樁、鋼筋混凝土管樁、鋼軌及鋼板樁等;2)按樁身截面形式分——圓形、矩形、方形樁、管樁、異形樁等;3)按施工方法分——鉆孔樁和挖孔樁;4)按樁與樁周介質(zhì)的相對剛度分——剛性樁和彈性樁;5)按樁的受力狀態(tài)分——全埋式(包括榫樁)、半埋式(懸臂);6)按樁頂固定程度分——樁頭固定(樁頂用鋼筋混凝土臺板或連梁連接)。樁頭自由;7)按樁體的組合形式分——單樁、排架樁、剛架樁等。

目前國內(nèi)使用最多的為矩形截面鋼筋混凝土挖孔樁[2]。

1.2 抗滑樁的適用范圍和優(yōu)缺點

抗滑樁適用于除流塑性滑坡之外的各種滑坡，是目前廣泛使用的治理滑坡的有效工程措施。它具有可以靈活選用樁位(單排或多排，單獨或結(jié)合其他工程使用)、施工方便、工作面多、挖方少、工期短、收效快、對滑體擾動少、安全可靠，并可根據(jù)具體的情況隨時修改設(shè)計以符合實際需要之優(yōu)點[3]。缺點是與一般可就地取材的抗滑支擋結(jié)構(gòu)相比用鋼筋和水泥較多。

1.3 抗滑樁的破壞形式

抗滑樁埋深不足，錨固力不夠，樁被推倒;抗剪能力不夠，樁身在滑動面處被剪斷;抗彎能力不夠，在最大彎矩處拉斷;樁間距過大，滑體土從樁間擠出;樁的變形超過允許范圍。

1.4 抗滑樁的內(nèi)力計算

通過抗滑樁的平面布置、計算寬度、地基系數(shù)的確定，然后根據(jù)實際巖土層情況確定其滑坡推力分布形式以及計算公式，從而進行抗滑樁的內(nèi)力及配筋計算。

2 工程概況

2.1 地形地貌

滑坡地段位于云南某公路左側(cè)斜坡上，處于構(gòu)造削蝕中山貌區(qū)?；虑胺接幸缓恿?，滑坡地段呈凹形坡，坡面朝北，坡度 30°，坡面上覆粉質(zhì)粘土，局部為人工填土生長喬木。

2.2 地層巖性

2.3 水文地質(zhì)條件

滑坡地段無地表水體，但地處低凹處，雨季中容易在滑體內(nèi)部形成溪，對滑坡的影響較大。地下水類型為松散巖類孔隙水和碎屑巖隙裂水，主要靠雨水滲入補給。水位埋深 3.5m～12m多在滑動面以下，推測雨水季節(jié)地下水在滑動面附近。水位受季節(jié)影響較大，對植被的破壞，極易使雨水滲入滑體，地下水對滑坡影響較大，且根據(jù)水質(zhì)分析，地下水對鋼筋混凝土無侵蝕性。

2.4 滑坡結(jié)構(gòu)及規(guī)模

滑動面深0m～8m，位于巖層頂面，呈折線形，主滑段的傾角25°～30°，滑體物質(zhì)由松散的碎石土組成?；陆茷槿σ螤?，公路從滑坡前方通過，后緣及右周界已經(jīng)形成，剪出口位于 4級～5級邊坡上?；滤酵队翱v向長 50m～70m，寬 50m～120m，面積約為5 400m2，滑體平均厚4m，體積約為36 000m3，屬于淺層中型土質(zhì)滑坡。

2.5 滑坡的成因分析

原因是在于巖土體的松散破碎和存在容易滑動的基巖頂面，誘發(fā)因素是公路切坡和放炮震動，形成新的臨空面，破壞了土體的平衡，引起滑坡變形，屬于牽引式。

3 抗滑樁的應(yīng)用狀況

3.1 滑坡穩(wěn)定性評價

滑坡周界已經(jīng)基本形成，后緣及右周界裂縫、錯臺明顯，中部拉張裂縫較多，前部人工切坡或陡坎剪出口清楚，表明滑坡不穩(wěn)定，從施工初期變形以來，已經(jīng)迅速發(fā)展，錯落坍塌，危及到路基及橋梁的施工安全。

3.2 滑坡的設(shè)計原則

綜合治理、有主有從;治早治小、貴在及時;一次根治、以防后患;因地制宜、就地取材;安全經(jīng)濟、正確施工。

抗滑樁布置在距塹頂平距11.0m處，為單排，沿路線方向樁間距為6.0m。樁截面尺寸為1.5m×1.5m，樁長8m;1.5m×1.75m，樁長11m;1.5m×2.0m，樁長13m。樁身采用C25混凝土。松散層內(nèi)的護壁采用C20混凝土，壁厚一般為0.2m，鎖口處的壁厚為0.3m。

3.3 抗滑樁施工注意事項

1)挖孔樁一般應(yīng)每隔一樁開挖一孔，做到坑壁垂直，上下尺寸一致。每次開挖深度:土質(zhì)不超過 1.5m，巖層為2.0m左右。2)護壁不得在土石層變化處和滑床處分節(jié)，且應(yīng)緊貼圍巖灌注，每澆完一節(jié)護壁，必須修正尺寸，確保斷面尺寸及中心線位置。3)挖井施工中，井壁遇地下水露出時，為確?？够瑯稘补噘|(zhì)量，要求做好封水處理。4)樁身混凝土必須連續(xù)進行澆灌，樁身粗骨料最大粒徑不超過5 cm，鋼筋搭接不得布置在土石分界面處。5)施工過程中，井內(nèi)應(yīng)設(shè)置安全擋板，當(dāng)向井內(nèi)吊裝器材或外運棄土?xí)r，井內(nèi)人員應(yīng)避入擋板下。每天施工結(jié)束時應(yīng)將井口以木板封閉，避免造成人畜傷亡。6)基巖或堅硬巖石段可采用少藥量、多炮眼的松動爆破方式。7)施工過程中做好各種施工及檢測記錄，對于發(fā)生的故障及處理情況應(yīng)記錄。

3.4 工程措施

樁端應(yīng)進入下伏巖石內(nèi)一定的深度;強化排水措施;對地面位移進行監(jiān)測，用游標(biāo)卡尺測量裂縫的寬度及變化;將樁井的開挖視為對滑坡進行的再次勘察，及時做好記錄;重點加強隱蔽工程的檢驗和驗收工作。

4 結(jié)語

1)同類滑坡有其相同的規(guī)律，但研究任何一個滑坡時，最主要的是要找其特殊性，準(zhǔn)確的去分析滑坡的性質(zhì)、作用機理以及預(yù)測范圍，做出與之相適應(yīng)的處治措施，才能保證成功的治理滑坡。2)該滑坡處治工程已經(jīng)竣工驗收 5年，根據(jù)之前預(yù)埋的土壓力盒所測的滑坡推力及人工觀察說明該滑坡在處治后未出現(xiàn)新的滑坡現(xiàn)象，表明滑坡的處治是成功有效的，又一次驗證了抗滑樁在滑坡治理工程中的重大作用。

[1] 鐵道部科學(xué)研究院西北研究所.滑坡防治[M].北京:人民鐵道出版社，1997.

[2] 王恭先，徐峻嶺，劉光代，等.滑坡學(xué)與滑坡防治技術(shù)[M].北京:中國鐵道出版社，2004.

[3] 劉光代.淺談抗滑樁的設(shè)計[A].滑坡文集(第十五集) [C].2003:1-7.

[4] 劉建吾.滑坡治理中抗滑樁的設(shè)計施工與監(jiān)測[J].山西建筑，2009，35(10):95-96.