錨桿抗滑樁在小型土質滑坡治理工程中的應用

浙江省湖州地質技術開發公司 浙江湖州

摘要：對錨桿抗滑樁結構和抗滑原理和應用條件進行簡要闡述，舉例莫干山92號樓前滑坡地質災害治理工程實例，通過人工挖孔樁與錨桿抗滑樁的工程效果、經濟效益和可操作性方面進行對比。說明了錨桿抗滑樁在小型土質滑坡治理中的應用。

關鍵詞：滑坡；錨桿樁；應用

1錨桿抗滑樁基本結構和抗滑原理

錨桿抗滑樁系統是在普通抗滑樁基礎上發展起來的一種新型支擋結構。錨桿抗滑樁具有“主動支護、安全快速、經濟合理”的特點，其結構主要由錨桿及混凝土樁身和壓頂梁等組成。位于滑動面以下穩定基巖內的樁身稱為錨固段，其余為張拉段。

從目前工程實際應用來看，對于一些規模不大，且滑面較淺的滑坡，或一些基坑支護和土質滑坡，常用到錨桿抗滑樁。錨桿抗滑樁布置在主滑坡方向的下部區域，是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱，樁的頂部采用鋼筋混凝土梁進行壓頂，使之形成樁-錨體系。借助樁群與周圍巖土體共同作用，將滑坡推力傳遞錨桿樁，通過錨桿再傳遞到滑動面以下的穩定地層中，靠錨桿的錨固力來維持整個結構的穩定性。錨桿抗滑樁具有以下幾個等優點：

⑴抗滑能力強，圬工數量小，在滑坡推力較大，滑動帶較淺的情況下，能夠起到明顯的抗滑效果。⑵樁位靈活，可以設在滑坡體最有利于抗滑的部位，可單獨使用，也可和其他抗滑結構組合使用。⑶施工方便，安全，快速。可以多臺鉆孔設備同時進行，施工開挖土石量少，不會對滑坡體的整體穩定性造成二次擾動。

2錨桿抗滑樁應用條件

錨桿抗滑樁由樁身受側向荷載作用，在滑坡推力作用下，樁靠埋入滑動面以下部分的錨固段作用主動抗力，以及滑坡以上樁前滑體的被動抗力來維持穩定的，所以錨桿抗滑樁有以下應用條件。

⑴后緣有較明顯的滑動面；⑵滑體為非流塑體，樁群能發揮穩定，能夠形成土拱效應；⑶滑面以下為較完整的巖層或密實土層，能夠提供足夠的錨固力；

3莫干山92號樓前滑坡地質災害治理工程應用實例

3.1工程概況

災害點位于莫干山風景區內92號樓前，該邊坡相對高差10～15m，滑坡前緣長約40m，后緣長約30m，滑坡體寬約18m，潛在滑坡物體約200m3，為小型土質滑坡。

3.2滑坡體特征

滑坡平面呈不規則簸箕形，前緣標高約493m，后緣標高約507m。前緣寬約17m，后緣寬約15m，長約20m，平均厚約2.0m，滑坡規模約200m3。

①滑坡周界：滑坡周界巖土體現狀未見有明顯裂縫分布；

②滑坡后緣：高程約506m～507m左右；

③滑坡前緣剪出口：滑坡前緣剪出口在標高為493m～494m全～強風化基巖分界線處；

④滑坡壁：滑坡壁呈“圈椅”狀，壁面傾向約134°，為土層中的最大剪應力面；

⑤滑床：滑床地層主要為強風化巖滑床后緣產狀較陡，傾角60°～75°，前緣產狀趨緩，傾角15°～30°。

3.3滑坡形成機制

滑坡體形成機制主要由內因和外兩個方面的相互作用。其中內因包括：地形地貌、地層巖土體性質等，外因主要由于持續強降雨及水的作用。

⑴內因

地層巖土體性質：山體斜坡上部第四系殘坡積含碎石粉質粘土層、強風化基巖，組成物質結構較松散，泥質含量高，抗剪強度低，物理力學性質差，巖土體結構較松散是內因。

⑵外因

①人為因素：

災害點所處的地貌單元屬丘陵區，從微地貌單元看處于緩坡地帶，坡面角10°～15°。滑坡點所處邊坡由于場地平整開挖形成，巖土體易失去支撐引發滑坡。

②降水作用：

水對巖土體的作用，是形成滑坡災害的重要條件。當水滲入巖土層中后，增大上部巖土體的下滑力，迅速改變巖土的性質，降低其抗剪強度，從而起到“潤滑劑”的作用。

3.4滑坡治理支擋工程方案

根據滑坡體誘發的原因、形成機制及所處的地理位置的特殊性，設計提出了人工挖孔樁或錨桿抗滑樁+重力式擋墻相組合的措施治理措施。

⑴方案一：人工挖孔樁+重力式擋墻

工挖孔樁基礎設置于+501m，基礎開挖寬4.5m，長35m。圓形樁徑600mm，單孔開挖深度7.0m，下部以深入中風化基巖不小于3m為準，樁間距3m，共布置12根樁。鋼筋籠主筋規格為φ20mm螺紋鋼筋，鋼筋籠直徑240mm，主筋間距250mm。箍筋規格為φ8mm，間距400mm，鋼筋籠頂部嵌入壓頂梁，嵌入深度0.5m。抗滑樁和壓頂梁采用C25混凝土現澆。

鋼筋混凝土壓頂梁高1.0m，寬3.5m，梁鋼筋籠主筋采用φ14mm光圓鋼筋，配筋采用φ10mm光圓鋼筋。主筋間距15cm，配筋間距20cm。

⑵方案二：錨桿抗滑樁+重力式擋墻

錨桿抗滑樁基礎設置于+501m，基礎開挖寬4.0m，長35m。抗滑錨桿樁排間距：3.0×3.0m分兩排梅花型布置，錨孔直徑為110mm，單個孔深8.0m，下部以深入中風化基巖不小于4m為準。共布置2排22根抗滑錨桿樁。錨桿采用φ25mm螺紋鋼筋，由3根鋼筋焊接成捆，錨桿長8.5m，每隔1.5m焊接一圈。錨桿注漿采用M30水泥砂漿，注漿壓力不小于0.5MPa。

錨桿樁壓頂梁采用C25鋼筋混凝土現澆，梁高1.0m，寬3.5m，鋼筋籠主筋采用φ14mm光圓鋼筋，配筋采用φ10mm光圓鋼筋。主筋間距15cm，配筋間距20cm。錨桿樁上端深入基礎0.5m，采用φ14mm鋼筋井字架與之焊接。

⑶重力式擋土墻

5m高重力式擋土墻砌筑于抗滑錨桿樁壓頂梁之上，采用M10漿砌塊石構筑，基礎寬3.0m，墻身高度5m，上寬0.6m，總長為58m。擋墻內側為垂直，外側斜坡比為1：0.4，墻項采用厚0.15mC20砼壓頂。墻身按1.5×1.5m梅花型安裝泄水孔，泄水孔孔徑為10cmUPVC管，泄水孔內端采用規格為：50×50×50cm的礫石反濾層，反濾層下部采用粘土層。擋土墻每隔10m或拐角處留一縫寬為2cm的伸縮縫。縫名為用瀝青麻絲填塞。

3.5人工挖孔樁與錨桿抗滑樁的對比和確定

⑴經濟性對比

人工挖孔樁滿足治理要求時，截面尺寸為0.6m×7.5m；當采用錨桿抗滑樁時截面尺寸為0.11m×8.5m，經過計算，兩種樁的單樁經濟效益對比見下表：

工程名稱基礎開挖/元樁身開挖

量/元樁身混凝土

澆筑/元鋼筋用量/元工程造價/元

人工挖孔樁11384550791.28223.566702.3

錨桿抗滑樁375160030.40106.052111.4

節約成本7632950760.88117.514590.9

表1：兩種樁單樁經濟投入對比

⑵施工可操作性對比

①人工挖孔樁施工工藝流程：場地平整→測量放樣定樁位→開挖第一節樁身土石方→第一節樁身護壁→第二節開挖及校對→第二節樁身護壁→重復第二節樁身工序直到設計開挖深度→驗樁→現澆封底→吊放鋼筋籠→灌注樁身混凝土→連系壓頂梁鋼筋籠制安→連系梁模板安裝→連系梁混凝土澆注。

②錨桿抗滑樁施工工藝流程：場地平整→搭設鉆機工作平臺→測量放樣定樁位→鉆機安裝定位→校正鉆桿傾角→鉆機成孔并下套管護壁→清孔→錨桿鋼筋制安→壓力注漿→拔起套管→壓頂梁鋼筋籠制安→壓頂梁模板安裝→壓頂梁混凝土澆注。

經對比，完成單根人工挖孔樁至少要經過15道以上的工序，作業過程比錨桿抗滑樁煩瑣的多。固錨桿抗滑樁的可操作性比人工挖孔樁簡便的多。

⑶整體優先性對比

采用人工挖孔樁與錨桿抗滑樁在施工作業的安全性、時效性、對坡體穩定性影響及工期影響等方面進行對比。

工程名稱安全性時效性穩定性影響工期影響優先選擇

人工挖孔樁

錨桿抗滑樁√√√√√

表2：兩種樁施工作業優先對比

⑵方案的確定

通過以上3項對比可見：錨桿抗滑樁可大大節約材料，降低單樁工程造價約