抗滑樁在高邊坡處治中的應用

潘雪峰 喬粉劍

(1.山西省交通規(guī)劃勘察設計院，山西 太原 030012； 2.山西協(xié)誠建設工程項目管理有限公司，山西 太原 030009)

抗滑樁在高邊坡處治中的應用

潘雪峰1喬粉劍2

(1.山西省交通規(guī)劃勘察設計院，山西 太原 030012； 2.山西協(xié)誠建設工程項目管理有限公司，山西 太原 030009)

以實際工程為例，在綜合分析已有工程地質(zhì)調(diào)查及鉆探資料的基礎上，確定了潛在滑動面，提出了抗滑樁和注漿相結合處治高填方邊坡方案，為今后同類型方案處治提供了借鑒和參考。

抗滑樁，注漿，高邊坡，處治方案

1 概述

由于時間緊，任務重，超限檢測站場地受地形條件限制，只能在原棄土場場地上建設。棄土場平均堆放高度45 m，屬高填方。該超限檢測站自運營以來，停車區(qū)一直處于沉降狀態(tài)，由于養(yǎng)護工作及時到位，并未造成大面積塌陷，對超限檢測站的運營并沒有產(chǎn)生太大的影響。但近期又產(chǎn)生了側(cè)滑、沉降，引起停車區(qū)路面裂縫，路面結構層以下產(chǎn)生了大面積空洞，因此在超限檢測站改建工程中要對棄土場高填方邊坡側(cè)滑、沉降進行重點處治。本文在結合工程地質(zhì)調(diào)查和鉆探資料的基礎上，通過穩(wěn)定性分析，采用抗滑樁和注漿相結合方案對高邊坡進行處治。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形、地貌

本超限檢測站場地位于基巖低山區(qū)，北側(cè)為基巖中緩坡，南側(cè)為“V”字形基巖沖溝。場地東側(cè)為基巖沖溝的主溝，溝底距路線中心160 m～200 m，與停車區(qū)標高最大高差60 m。

2.2 地層巖性

場地巖性主要由第四系全新統(tǒng)(Q4)路基填土、石炭系中統(tǒng)本溪組(C3t)砂泥巖及奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)灰?guī)r、泥灰?guī)r組成。分述如下：1)第四系全新統(tǒng)(Q4)路基填土：位于場地表層，厚度不均，介于0 m～23 m之間。北側(cè)、西側(cè)較薄，南側(cè)、東側(cè)較厚。顆粒成分由砂泥巖碎塊及巖石風化碎屑組成，含少量灰?guī)r碎石，稍密狀態(tài)，稍濕，一般粒徑1 cm～5 cm，最大粒徑15 cm。2)石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)砂泥巖；灰黃～褐黃色，泥巖為全～強風化，呈硬塑土狀及碎塊狀，砂巖為強～中風化，呈碎塊及少量短柱狀。本組在所有8個鉆孔中均揭示，ZK1,ZK2,ZK3,ZK5揭示厚度大于20 m，未鉆透；ZK4,ZK6,ZK7,ZK8揭示厚度3 m～7 m，下伏O2s地層。3)奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)灰?guī)r、泥灰?guī)r：在ZK4,ZK6,ZK7,ZK8中揭示，灰?guī)r為中風化，巖心為碎塊狀及少量短柱狀，揭示厚度2.0 m～3.6 m；泥灰?guī)r僅在ZK6鉆孔揭示，全～強風化，巖心破碎，厚度2.4 m。

3 穩(wěn)定性分析及處治方案

原地面斜坡較陡(原地面坡率為1∶3.0，局部路段陡于1∶2.5,為1∶1.2),棄土場填方高度較高(平均邊坡高度45 m，局部路段超過50 m)，原棄土場邊坡坡率為停車區(qū)路面結構層以下24 m為1∶1.5，每8 m設2 m平臺，以下邊坡坡率為1∶1.75，每8 m設2 m平臺，最后一級邊坡坡率為1∶2.0，平臺寬度為6 m，在坡腳處設有漿砌片石擋墻，墻高5.0 m，見圖1。

對現(xiàn)有超限檢測站所在棄土場高填方區(qū)域進行了詳細的鉆探勘察，勘察主要采用鉆探和地質(zhì)調(diào)查相結合的方法，對該場地進行了工程地質(zhì)鉆探，共完成鉆孔8個，并取樣和試驗。根據(jù)地形地貌，裂縫位置、長度、寬度，坡體側(cè)滑、沉降的實際狀態(tài)，以及現(xiàn)有的地質(zhì)資料綜合分析，該段高填方邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，坡體存在明顯的兩個潛在滑動面：潛滑面Ⅰ沿著停車區(qū)裂縫從邊坡中下部剪出；潛滑面Ⅱ沿著原路基邊坡即原高速公路路基邊坡和棄土場銜接的界面，從路基底部剪出，見圖1。

3.1 穩(wěn)定性分析

該棄土場棄料堆放厚度不均，介于0 m～23 m之間。北側(cè)、西側(cè)較薄，南側(cè)、東側(cè)較厚。顆粒成分由砂泥巖碎塊及巖石風化碎屑組成，含少量灰?guī)r碎石，稍密狀態(tài)，稍濕，一般粒徑1 cm～5 cm，最大粒徑15 cm。棄土場原地面坡率較陡，棄土填料不均，再加上停車區(qū)匯水面積較大，連年雨水較多，路面積水未能及時有效的排除，大量下滲路基，原棄土場棄料成分由砂泥巖碎塊及巖石風化碎屑組成，下滲的水軟化坡體中的風化泥巖及粘性土，使其強度降低，棄土場外側(cè)坡體開始側(cè)滑，導致路面產(chǎn)生裂縫，在K14+105～K14+150段左側(cè)30 m～35 m處產(chǎn)生一處貫通裂縫，裂縫長度約50 m，寬度1 cm～2 cm，裂縫東側(cè)相對西側(cè)有1 cm～2 cm的落差。坡體產(chǎn)生側(cè)滑、沉降變形較大，在K14+120左側(cè)路面邊緣路面結構層以下產(chǎn)生了大面積空洞，空洞高度60 cm～70 cm。

3.2 處治方案

為了消除隱患，采用一次處治，綜合治理，確保安全、適用、耐久的處治原則。

通過對高填方邊坡穩(wěn)定性分析得出結論，超限監(jiān)測站停車區(qū)坡體頂面開裂變形，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，如不及時采取有效措施處治，路基會繼續(xù)側(cè)移，隨時會引起滑塌。高填方邊坡穩(wěn)定性以潛滑面Ⅱ做典型斷面分析和推力計算符合工程實際。考慮各方因素，確定對該停車區(qū)高填方邊坡進行綜合處治：對高填方坡體潛在滑動體影響段落采用抗滑樁處治，對路基沉降引起空洞采用注漿處理，同時完善邊坡防護、排水設施。具體方案如下：

1)為保證停車區(qū)左側(cè)高邊坡的穩(wěn)定，防止坡體繼續(xù)側(cè)滑，在原坡面一級平臺上設置一排抗滑樁，樁中心距均為6.0 m，抗滑樁平面布置以背坡一側(cè)距停車區(qū)左側(cè)邊界距離為10 m控制，抗滑樁采用人工挖孔樁施工工藝，設鋼筋混凝土護壁。抗滑樁截面尺寸為1.8 m×2.8 m，樁長25.0 m，共24根，見圖2。

2)為防止停車區(qū)路面產(chǎn)生大面積裂縫，影響超限檢測站的運營，路基不均勻沉降和側(cè)滑引起路面結構層以下產(chǎn)生的大面積空洞采用注漿處理，水灰比1∶1，摻3%的水玻璃，濃度35 Be′，水泥砂漿摻50%的石屑(粒徑不大于5 mm)，直接在路面鉆孔注漿，注漿管間距1.2 m，等邊三角形布置，鉆孔深度以穿越路面結構層控制，見圖3。

3)盡量減少水下滲坡體，完善相應的防護、排水設施，將停車區(qū)以及坡面積水及時有效的排除，在第一級邊坡增設拱形骨架防護；采用漿砌片石封閉抗滑樁設置的第一級平臺，同時設置平臺排水溝。

4 結論與建議

結合地形地貌，詳勘地質(zhì)資料，通過對棄渣體的穩(wěn)定性分析得出結論：該區(qū)域地基處治主要考慮沿原地面和高速公路路堤邊坡側(cè)滑引起的沉降，在停車區(qū)外側(cè)設置抗滑樁，同時對托空區(qū)域進行注漿，完善排水防護等綜合治理的方案是可行的。建議對該處治措施加強變形和沉降監(jiān)控，及時調(diào)整處治措施，確保項目安全。

[1] 趙明階，何光春，王多垠.邊坡工程處治技術[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2] 趙雁龍.談邊坡抗滑樁施工工藝[J].山西建筑，2013，39(7)：83-84.

[3] GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術規(guī)范[S].

On application of anti-sliding pile in treatment of high slope

PAN Xue-feng1QIAO Fen-jian2

(1.TheShanxiProvincialCommunicationsPlanning，SurveyingandDesigningInstitute，Taiyuan030012,China；2.TheShanxiXiechengConstructionProjectManagementCo.，Ltd，Taiyuan030009,China)

Taking some project as the example, the paper identifies the sliding plane based on the comprehensive analysis of existing engineering geological investigation and drilling documents, and points out the high-filled slope scheme with the combination of anti-sliding pile and grouting, so as to provide some reference for the treatment of similar schemes.

anti-sliding pile, grouting, high slope, treatment scheme

1009-6825(2014)11-0070-02

2014-01-24

潘雪峰(1973- )，男，碩士，高級工程師，全國注冊土木工程師(巖土)，全國注冊咨詢工程師(投資)； 喬粉劍(1972- )，女，工程師，全國注冊造價工程師，全國注冊監(jiān)理工程師

TU413.62

A