抗滑樁在公路滑坡治理中的應(yīng)用

白 瀟 娟

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

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抗滑樁在公路滑坡治理中的應(yīng)用

白 瀟 娟

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

論述了國(guó)內(nèi)外邊坡治理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了抗滑樁的工程特點(diǎn)，根據(jù)滑坡的形成機(jī)理，從抗滑樁布置、設(shè)計(jì)參數(shù)、施工技術(shù)等方面，闡述了抗滑樁在公路邊坡滑坡治理中的應(yīng)用，有效保證了公路邊坡的安全性。

邊坡，抗滑樁，滑坡，加固機(jī)理

0 引言

山區(qū)公路施工中，邊坡不穩(wěn)進(jìn)而引發(fā)滑坡的現(xiàn)象比比皆是，采用抗滑樁處治滑坡，是現(xiàn)階段最常用的方法之一。公路工程設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，人工形成的高邊坡越來(lái)越常見(jiàn)，對(duì)地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)高邊坡的處理不當(dāng)，很容易出現(xiàn)滑坡事故。因此，有效的治理公路邊坡滑坡是施工與運(yùn)營(yíng)安全的基本保障。

1 抗滑樁概述

1.1 國(guó)內(nèi)外邊坡治理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1)國(guó)外邊坡治理發(fā)展現(xiàn)狀。

19世紀(jì)中期，西方國(guó)家開始對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行研究，但是對(duì)中大型滑坡沒(méi)有有效的治理方法。遇到中大型滑坡，往往采用繞行的方式。對(duì)于小型滑坡，采用削坡、支擋結(jié)構(gòu)物等措施進(jìn)行處理，并重點(diǎn)考慮排水工程的設(shè)置。

二次世界大戰(zhàn)后，隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，對(duì)礦產(chǎn)資源需求的日益增大，公路交通工程的不斷發(fā)展，滑坡事故數(shù)量也大大增加了。滑坡事故的增多也刺激了滑坡治理技術(shù)的發(fā)展，大體可以分為以下幾個(gè)階段：

a.二戰(zhàn)后的一段時(shí)間內(nèi)，主要采用擋土墻作為主要支擋結(jié)構(gòu)物，注重對(duì)地下水和地表水的排水工程發(fā)展。

b.二十世紀(jì)六七十年代，抗滑樁得到了廣泛的應(yīng)用，這有效彌補(bǔ)了擋土墻的治理缺陷。歐美國(guó)家多采用鉆孔鋼筋混凝土灌注樁，而日本多采用鉆孔鋼管樁。為了提高樁的抗剪強(qiáng)度，采用群樁受力的方式，用承臺(tái)將兩排或三排樁連接在一起，大大改善受力情況。

c.20世紀(jì)80年代以后，在小直徑抗滑樁的基礎(chǔ)上，人們開始采用大直徑的抗滑樁，直徑可達(dá)到5 m。日本在當(dāng)時(shí)抗滑樁的應(yīng)用與發(fā)展都比較領(lǐng)先。另外，將錨索與抗滑樁相結(jié)合是這一時(shí)期技術(shù)上的一次進(jìn)步。

2)國(guó)內(nèi)邊坡治理發(fā)展現(xiàn)狀。

我國(guó)對(duì)滑坡災(zāi)害的研究與治理起步較晚，自二十世紀(jì)五六十年代開始。但由于工程建設(shè)發(fā)展速度較快，我國(guó)對(duì)滑坡治理技術(shù)的發(fā)展速度也快，幾乎與國(guó)外發(fā)展同步，大體可分為以下幾個(gè)階段：

a.20世紀(jì)50年代開始，我國(guó)在滑坡治理方面初期主要是借鑒前蘇聯(lián)的技術(shù)，采用以排水工程為主，擋土墻、反壓與削坡減重為輔的方式。但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)落后，施工難度大等原因，對(duì)滑坡治理的效果較差。

b.二十世紀(jì)六七十年代，我國(guó)在支擋滑坡構(gòu)造物和排水工程方面取得了較大的技術(shù)進(jìn)步。支擋滑坡構(gòu)造物主要采用小抗滑擋土墻，排水工程主要采用支擋盲溝。由于技術(shù)條件限制，支擋盲溝只能采用淺盲溝，深盲溝由于地質(zhì)條件復(fù)雜，地下水發(fā)育等情況經(jīng)常出現(xiàn)坍塌事故，應(yīng)用較少。另外，人們?cè)谶@一階段成功設(shè)計(jì)了大截面開挖鋼筋混凝土抗滑樁，并成功應(yīng)用在鐵路滑坡的處理上，治理了大型滑坡。

c.20世紀(jì)80年代，錨索被大量應(yīng)用在滑坡治理上，將錨索與抗滑樁良好的結(jié)合在一起，改善了受力體系，提高了支擋效果，節(jié)約材料且效果明顯。

1.2 抗滑樁的工程特點(diǎn)

1)與抗滑擋土墻相比，能夠在滑動(dòng)推力大，滑動(dòng)帶深的情況下抵抗更大的荷載，抗滑能力強(qiáng)。

2)抗滑樁設(shè)置靈活，可單獨(dú)設(shè)置，也可與其他建筑物配合使用，并可選擇最有利的地點(diǎn)設(shè)置。

3)與管形樁、打入樁相比，可以根據(jù)承受荷載的需要設(shè)置鋼筋。

4)抗滑樁開挖時(shí)采用混凝土護(hù)壁，施工安全容易保證。所用施工機(jī)械簡(jiǎn)單，施工工序簡(jiǎn)單。

5)采用間隔開挖樁孔，可在施工過(guò)程中對(duì)滑坡進(jìn)行處理，可及時(shí)控制滑坡狀態(tài)。

6)在樁孔開挖的過(guò)程中，可以對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行復(fù)查，可以根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況調(diào)整施工工序，進(jìn)行動(dòng)態(tài)施工管理。

2 滑坡的形成機(jī)理

根據(jù)滑坡的滑動(dòng)原因和變形情況，對(duì)其主要形成機(jī)理進(jìn)行總結(jié)。

1)不良地質(zhì)條件是滑坡產(chǎn)生的根本原因。對(duì)滑坡體進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)：滑坡體巖石破碎，裂隙紋理較發(fā)達(dá)，巖石分層且傾向于路線方向，受裂隙水與地下水影響較大，易產(chǎn)生滑動(dòng)。

2)邊坡體失穩(wěn)發(fā)生滑塌。在路塹開挖后，邊坡體原有的天然平衡被破壞，使邊坡土體在自重作用下發(fā)生滑塌。部分邊坡滑塌、滑動(dòng)會(huì)使邊坡出現(xiàn)變形開裂，雨水從空隙流入進(jìn)一步引起邊坡滑塌。

3)大氣降水的影響。大氣降水通過(guò)巖石空隙滲入到巖石內(nèi)部，對(duì)巖體形成流水侵蝕，長(zhǎng)時(shí)間作用使滑坡體質(zhì)量增加，滑坡床泥化，形成滑坡。

3 抗滑樁在治理公路邊坡滑坡中的應(yīng)用

3.1 抗滑樁加固機(jī)理

抗滑樁是被動(dòng)受力的結(jié)構(gòu)，其承受水平力的作用，通過(guò)滑坡推力與錨固力來(lái)加固邊坡，使其處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

3.2 抗滑樁治理滑坡應(yīng)用實(shí)例

某高速公路邊坡滑坡治理采用抗滑樁，其具體設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)如下：

1)抗滑樁設(shè)計(jì)布置。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，在路基左側(cè)邊坡設(shè)置1排6根抗滑樁進(jìn)行滑坡治理，起點(diǎn)樁號(hào)為K209+634。

2)抗滑樁設(shè)計(jì)參數(shù)?？够瑯稑堕L(zhǎng)10 m，斷面尺寸為2×2.5 m，樁縱向間距5 m，樁錨固段長(zhǎng)度為4 m左右。樁身鋼筋采用Ⅱ級(jí)Φ32螺紋鋼筋，抗滑樁背側(cè)布置57根，面?zhèn)炔贾?5根。樁深護(hù)壁采用27根Φ20Ⅱ級(jí)鋼筋，護(hù)壁厚度為30 cm。樁身采用C25混凝土一次澆筑而成。

3)抗滑樁施工技術(shù)要點(diǎn)。a.施工放樣。根據(jù)圖紙平面布置，測(cè)量放樣確定樁孔位置，并打樁，為樁孔開挖做準(zhǔn)備。b.從施工安全角度考慮，樁孔應(yīng)間隔開挖，不得連續(xù)開挖。c.為了保證孔壁穩(wěn)定，基坑開挖后及時(shí)施作護(hù)壁，護(hù)壁施工采用鋼筋混凝土，注意保證鋼筋保護(hù)層厚度。d.抗滑樁樁孔開挖時(shí)，應(yīng)采用人工或機(jī)械開挖，禁止采用放大炮開挖。e.開挖較深樁孔時(shí)，為了防止坑下缺氧，影響工人人身安全，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)。f.施工時(shí)應(yīng)注意保證鋼筋位置，必要時(shí)應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整，以保證縱向鋼筋定位準(zhǔn)確。g.抗滑樁混凝土應(yīng)分層澆筑，按要求振搗，每次澆筑高度不得小于1 m。h.抗滑樁內(nèi)壁應(yīng)采用支撐對(duì)可能產(chǎn)生滑動(dòng)的護(hù)壁做加強(qiáng)支護(hù)。i.開挖的棄渣應(yīng)運(yùn)送至滑坡體以外，以免引起新的滑坡。j.抗滑樁的鋼筋接頭處不得設(shè)置在土石分界處，以免形成薄弱面?？够瑯妒┕ね瓿珊?，必須進(jìn)行樁孔檢測(cè)。

3.3 抗滑樁施工關(guān)鍵要點(diǎn)

抗滑樁施工中，其主要工序包括：成孔→鋼筋籠制作與安裝→清孔→混凝土拌和與澆筑。施工中其主要施工空隙控制要點(diǎn)有：

1)混凝土澆筑必須保證連續(xù)性，不得間斷。

2)混凝土組成材料必須進(jìn)行原材料試驗(yàn)檢測(cè)，并按規(guī)范要求設(shè)計(jì)配合比，施工中必須嚴(yán)格安裝施工配合比拌制混凝土。

3)混凝土拌制中嚴(yán)格控制用水量、拌和時(shí)間，保證拌和均勻。成品混凝土的坍落度、施工和易性、流動(dòng)性應(yīng)符合規(guī)范要求。

4)拌制好的混凝土即采用水泥混凝土攪拌運(yùn)輸車送至施工現(xiàn)場(chǎng)，不得存放。

5)為了防止?jié)仓^(guò)程中混凝土離析，應(yīng)采用導(dǎo)管進(jìn)行混凝土澆筑，導(dǎo)管與澆筑面不得超過(guò)2 m。

6)混凝土澆筑應(yīng)充分振搗，振搗應(yīng)均勻不遺漏。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，錨索抗滑樁、懸臂式抗滑樁等各種類型的抗滑樁被廣泛應(yīng)用在公路邊坡滑坡處理中。通過(guò)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量檢測(cè)，抗滑樁在滑坡治理方面是十分有效的，能夠確保邊坡處于穩(wěn)定的狀態(tài)，是我國(guó)應(yīng)用最廣泛的滑坡治理方法之一。

[1] 陳玉國(guó).抗滑樁在關(guān)興公路山體滑坡治理中的應(yīng)用[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008，37(1):116-119.

[2] 謝青海.混凝土抗滑樁在公路滑坡治理中的應(yīng)用[J].科技向?qū)В?011，19(29):346-347.

[3] 陳德全，廖陳林，李月文.抗滑樁在山區(qū)公路滑坡治理中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息，2009，21(8):53-54.

[4] 梁 操，李道飛.山區(qū)公路滑坡成因機(jī)理分析及抗滑樁治理[J].貴州科學(xué)，2012，30(5)：49-53.

[5] 秦海燕，宋幫平.抗滑樁在某滑坡治理中的應(yīng)用[J].西部探礦工程，2006，18(9):276-278.

On application of slide-resistant piles in sliding slope treatment on roads

Bai Xiaojuan

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

The paper indicates the development of the slope treatment technique at home and abroad,introduces the engineering features of the slide-resistant piles,according to the formation mechanism of the sliding slope,illustrates the application of the piles in the sliding slope treatment on roads from the allocation of the slide-resistant piles,design parameter,and construction techniques,so as to ensure the safety of the road slopes.

slope,slide-resistant pile,sliding slope,consolidation mechanism

1009-6825(2016)29-0141-02

2016-08-07

白瀟娟(1979- )，女，工程師

P642.22

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