樁板式擋土墻在滑坡治理中的應用

許可，彭 濤，鄧 宇

（中冶成都勘察研究總院有限公司，成都 610023）

常見的滑坡治理措施有：抗滑樁、擋土墻等。抗滑樁是穿過滑坡體深入滑床的樁柱，用以支擋坡體的下滑力，起穩定邊坡的作用。抗滑樁適用于淺層和中厚層的滑坡，通常布設于滑坡中前部，能承受較大的滑坡推力及土壓力，是抗滑處理的主要措施。

樁板式擋土墻采用鋼筋混凝土結構，由懸臂式抗滑樁和擋土板組合而成，其懸臂長度可達15m 左右，樁間距一般為4m～6m。

1 工程概況

圖1 場地全景照片

工程區位于眉山市仁壽縣文林鎮衛星村十一社，受2011年5月20日一場暴雨的影響，仁壽縣民政局社會福利院工程后側山體出現滑坡。滑坡危害對象為仁壽縣民政局社會福利院新建建筑、盛景麗園酒店1#～3#別墅、新建的仁壽縣新華文軒及仁壽特殊教育學校，該滑坡已造成民政局社會福利院已封頂未竣工的5棟建筑嚴重破壞，直接經濟損失超過1 500萬元，潛在經濟損失超過5 000萬元。根據中華人民共和國地質礦產行業標準《滑坡防治工程勘察規范》（DZ/T0218-2006）第6.3 條危害對象等級分級標準，確定仁壽縣民政局社會福利院滑坡危害對象等級為一級，根據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0219-2006)表3 滑坡防治工程分級表，確定仁壽縣民政局社會福利院滑坡防治工程級別為Ⅰ級。

1.1 地形地貌

工程區內除局部陡坎地段較陡近于直立外，其余地段地形坡度較平緩，一般為10°～30°左右，屬桌狀平壩地貌。

1.2 地層巖性

場地出露巖土層主要為第四系和侏羅系中統上沙溪廟組（J2s）。

圖2 滑坡后緣張拉裂縫

圖3 滑坡中部裂縫

4）侏羅系中統沙溪廟組泥巖（J2s）②：紫紅色，泥質結構，中厚層狀構造，局部夾薄層泥質粉砂巖，裂隙發育。強風化泥巖厚度一般介于1.20～17.20m，巖質軟，巖芯呈碎塊狀，手捏易碎，遇水后易軟化，風干后易開裂；中風化泥巖巖質較軟，巖芯較完整，巖芯呈柱狀。

5）侏羅系中統沙溪廟組（J2S）泥質砂巖③：灰色，砂質結構，主要礦物成分為長石、石英，粉細粒結構，泥鈣質膠結。

圖4 坡腳地面隆起

圖5 坡腳房屋柱子開裂

1.3 水文地質條件

工程區地表水主要為灌溉渠、稻田積水及溪溝季節性流水，主要水體自西往北東方向貫穿調查區，除此之外區內無大型地表水體。

1.4 滑坡基本特征

滑坡平面呈不規則的圈椅狀，縱長約200m，橫寬約220～240m，高差約32m，平面面積約4.8×104m2，滑面為泥巖與泥質砂巖接觸帶，滑體平均厚度9m，滑坡體積約40×104m3，主滑方向54°。滑坡體后緣為高10～15m 的斜坡，坡度20°～30°，后緣高程為458～460m，前緣高程為428～430m，相對高差約30m。滑坡后緣拉張裂縫，呈不規則的“S”形，長約3.8～210m，縫寬10～150cm。滑坡右側以貫通剪切裂縫為界，左側可見不連續的剪切裂縫，裂縫走向100°～110°，裂縫長約16.5～200m，縫寬5～20cm。剪出口為陡坎以下新建第二排建筑物所在位置。

1.5 滑坡危害特征

滑坡坡腳建筑物位移明顯，其中有五棟建筑物有不同程度的位移。根據四川省建筑科學研究院提供的《仁壽縣民政福利救助中心養老院5個單體結構損傷應急評估》報告，5棟單體結構均產生了水平位移，其中1、2、3號樓的位移量較大。1號樓產生的位移最大，在x、y 兩個方向上的位移最大分別為568mm和447mm，均大于10mm；2號樓在x、y 兩個方向上的位移最大分別為128mm和294mm；3號樓在x、y 兩個方向上的位移最大分別為340mm和304mm；4號樓在x、y 兩個方向上的位移最大分別為30mm和62mm；5號樓在x 方向上的位移為47mm。

1.6 滑坡成因分析

2011年5月18日～20日，眉山市仁壽縣連降暴雨，工程區東側灌溉渠處土體發生溜滑，該段灌溉渠自身失穩垮塌，渠內水體灌入坡體，導致工程區內土體達到飽和狀態，其自重增加并降低了土體的力學強度，水體滯留于砂泥巖交界面，形成滑面，導致邊坡失穩滑動。

2 治理工程設計

2.1 設計參數

治理工程設計參數取值如下：

1）滑體天然重度：22.0kN/m3；飽和重度：24.0kN/m3。

圖6 滑坡后緣灌溉渠斷裂

2）滑動面天然狀況下粘聚力和內摩擦角均分別為14.0kPa和10°；飽和狀態下的粘聚力和內摩擦角分別為13kPa和9°。

3）滑坡推力（表1）。

4）承載力設計參數：中等風化泥質砂巖承載力特征值取650kPa。

5）基底摩擦系數設計參數：中等風化泥質砂巖對擋墻基底摩擦系數取0.5。

2.2 治理工程設計

樁板墻是滑坡治理的主要措施。根據各剖面滑坡推力及土壓力，滑坡腳處布置A型抗滑樁8根、B型7根、C型7根、D型10根、E型8根。樁頂設置冠梁，樁間設置擋土板。在滑坡體中部設置一排抗滑樁，G型9根、F型2根、E型12根，樁頂設置冠梁。抗滑樁有關參數為：

1）A型樁截面1.2m×1.8m，長12m，懸臂段長6.6m，嵌入段長5.4m，樁間距6m，裝間設置擋土板，板厚300mm；

2）B型樁截面1.4m×2.1m，長15m，懸臂段長8.6m，嵌入段長6.4m，樁間距6m，裝間設置擋土板，板厚300mm；

3）C型樁截面1.8m×2.7m，長24m，懸臂段長14m，嵌入段長10m，樁間距5m，裝間設置擋土板，板厚300mm；

4）D型樁截面1.8m×2.4m，長18m，懸臂段長11m，嵌入段長7m，樁間距5m，裝間設置擋土板，板厚300mm；

5）E型樁截面1.2m×1.8m，長16m，懸臂段長10m，嵌入段長6m，樁間距6m，裝間設置擋土板，板厚300mm；

6）F型樁截面1.2m×1.8m，長18m，懸臂段長11m，嵌入段長7m，樁間距6m，裝間設置擋土板，板厚300mm；

7）G型樁截面1.8m×2.4m，長20m，懸臂段長12m，嵌入段長8m，樁間距5m，裝間設置擋土板，板厚300mm。

表1 各剖面剩余下滑推力一覽表

圖7 治理工程布置平面圖

圖8 典型剖面示意圖

3 樁板墻施工順序及方法

圖9 A型抗滑樁樁身配筋圖

3.1 施工順序

技術交底→樁孔施工（人工挖孔、護壁、預埋擋板鋼筋）→抗滑樁鋼筋籠制安→下段抗滑樁砼澆筑至設計位置（原始地面）→上段抗滑樁及擋板分段施工（擋板鋼筋籠制安、排水管安裝，樁板砼澆筑）

3.2 施工方法

抗滑樁：采用人工跳樁開挖，每向下挖深1m，澆筑1 節護壁。

擋板施工：樁間擋板按逆作法施工，每層開挖應控制高度為1.0m，最大1.5m，如土質條件差，應減小每層開挖的高度。開挖面應修整成直立狀，表面平整。然后在設排水孔位置開挖出高200mm，寬200mm，深200mm 的凹槽，放入土工濾布包裹的反濾包，反濾包與凹槽之間的空隙用礫石填塞緊密防止滑落。擋板鋼筋安裝時應把護壁內預埋鋼筋與擋板水平鋼筋焊接，單面焊接，焊縫長度10d；與擋板結合處護壁應做施工縫處理；擋板豎向鋼筋應插入土中200mm 以便與下一節擋板豎向鋼筋連接；排水管應插入反濾包內，采用鉛絲與鋼筋網綁扎固定。

圖10 A型抗滑樁擋土板平面圖

圖11 冠梁、擋土板伸縮縫詳圖

4 結語

近年來，我國越來越多的大型工程建設面臨地質災害的威脅。樁板式擋土墻能夠有效地控制坡體形變，根據不同的地質情況及地形特征采用不同的樁板類型，能有效節省工程造價。樁板式擋土墻配合錨桿及錨索可承受較大的土壓力，在滑坡治理及高陡邊坡支護中起到不可替代的作用。

[1]鐵道部科學研究院西北研究所.滑坡防治[M].北京∶北京人民鐵道出版社,1997.

[2]林宗元.巖土工程治理手冊[M].遼寧∶遼寧科學技術出版社,1993.

[3]蔣宗全,鄧安,等.戒臺寺滑坡變形機制與整治[J].中國地質災害與防治學報,2008,9..

[4]滑坡防治工程勘察規范DZ/T0218-2006[S].中國標準出版社,2006.

[5]滑坡防治工程設計與施工技術規范DZ/T0219-2006[S].中國標準出版社,2006.

[6]建筑邊坡工程技術規范GB50330-2002[S].中國標準出版社,2002.