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(dòng)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(guò)多年的工程實(shí)踐及理論研究，國(guó)內(nèi)外在滑坡治理工程的各個(gè)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(wèn)題時(shí)，采用抗滑樁是國(guó)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(duì)剛度分——?jiǎng)傂詷逗蛷椥詷?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(tái)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(guó)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(diǎn)

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(dú)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(duì)滑體擾動(dòng)少、安全可靠，并可根據(jù)具體的情況隨時(shí)修改設(shè)計(jì)以符合實(shí)際需要之優(yōu)點(diǎn)[3]。缺點(diǎn)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(dòng)面處被剪斷;抗彎能力不夠，在最大彎矩處拉斷;樁間距過(guò)大，滑體土從樁間擠出;樁的變形超過(guò)允許范圍。

1.4 抗滑樁的內(nèi)力計(jì)算

通過(guò)抗滑樁的平面布置、計(jì)算寬度、地基系數(shù)的確定，然后根據(jù)實(shí)際巖土層情況確定其滑坡推力分布形式以及計(jì)算公式，從而進(jìn)行抗滑樁的內(nèi)力及配筋計(jì)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)。滑坡前方有一河流，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(zhǎng)喬木。

2.2 地層巖性

2.3 水文地質(zhì)條件

滑坡地段無(wú)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(duì)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(bǔ)給。水位埋深 3.5m～12m多在滑動(dòng)面以下，推測(cè)雨水季節(jié)地下水在滑動(dòng)面附近。水位受季節(jié)影響較大，對(duì)植被的破壞，極易使雨水滲入滑體，地下水對(duì)滑坡影響較大，且根據(jù)水質(zhì)分析，地下水對(duì)鋼筋混凝土無(wú)侵蝕性。

2.4 滑坡結(jié)構(gòu)及規(guī)模

滑動(dòng)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。滑坡近似為圈椅狀，公路從滑坡前方通過(guò)，后緣及右周界已經(jīng)形成，剪出口位于 4級(jí)～5級(jí)邊坡上。滑坡水平投影縱向長(zhǎng) 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(dòng)的基巖頂面，誘發(fā)因素是公路切坡和放炮震動(dòng)，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(píng)價(jià)

滑坡周界已經(jīng)基本形成，后緣及右周界裂縫、錯(cuò)臺(tái)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(lái)，已經(jīng)迅速發(fā)展，錯(cuò)落坍塌，危及到路基及橋梁的施工安全。

3.2 滑坡的設(shè)計(jì)原則

綜合治理、有主有從;治早治小、貴在及時(shí);一次根治、以防后患;因地制宜、就地取材;安全經(jīng)濟(jì)、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(zhǎng)8m;1.5m×1.75m，樁長(zhǎng)11m;1.5m×2.0m，樁長(zhǎng)13m。樁身采用C25混凝土。松散層內(nèi)的護(hù)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(xiàng)

1)挖孔樁一般應(yīng)每隔一樁開(kāi)挖一孔，做到坑壁垂直，上下尺寸一致。每次開(kāi)挖深度:土質(zhì)不超過(guò) 1.5m，巖層為2.0m左右。2)護(hù)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(hù)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(shí)，為確保抗滑樁澆灌質(zhì)量，要求做好封水處理。4)樁身混凝土必須連續(xù)進(jìn)行澆灌，樁身粗骨料最大粒徑不超過(guò)5 cm，鋼筋搭接不得布置在土石分界面處。5)施工過(guò)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(yùn)棄土?xí)r，井內(nèi)人員應(yīng)避入擋板下。每天施工結(jié)束時(shí)應(yīng)將井口以木板封閉，避免造成人畜傷亡。6)基巖或堅(jiān)硬巖石段可采用少藥量、多炮眼的松動(dòng)爆破方式。7)施工過(guò)程中做好各種施工及檢測(cè)記錄，對(duì)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(jìn)入下伏巖石內(nèi)一定的深度;強(qiáng)化排水措施;對(duì)地面位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用游標(biāo)卡尺測(cè)量裂縫的寬度及變化;將樁井的開(kāi)挖視為對(duì)滑坡進(jìn)行的再次勘察，及時(shí)做好記錄;重點(diǎn)加強(qiáng)隱蔽工程的檢驗(yàn)和驗(yàn)收工作。

4 結(jié)語(yǔ)

1)同類滑坡有其相同的規(guī)律，但研究任何一個(gè)滑坡時(shí)，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(jī)理以及預(yù)測(cè)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(yàn)收 5年，根據(jù)之前預(yù)埋的土壓力盒所測(cè)的滑坡推力及人工觀察說(shuō)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(yàn)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(guó)鐵道出版社，2004.

[3] 劉光代.淺談抗滑樁的設(shè)計(jì)[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(jì)施工與監(jiān)測(cè)[J].山西建筑，2009，35(10):95-96.