門式雙排抗滑樁設計

許定國

摘 要：抗滑樁是進行邊坡或滑坡支護的有效方式之一。抗滑樁有懸臂式、錨拉式，還有椅式、門式、排架式等多種結構形式。本文結合一個采用門式雙排抗滑樁的結構形式進行邊坡支護的案例，對這一形式的抗滑樁進行了設計及實際效果檢驗，取得了一些經驗。

關鍵詞：門式雙排抗滑樁；梅花形布置；抗滑樁設計

中圖分類號：TU472 文獻標識碼：A

抗滑樁對滑坡體的作用是利用抗滑樁插入滑動面以下的穩定地層對樁的抗力（錨固力）平衡滑動體的推力，增加其穩定性。當滑坡體下滑時受到抗滑樁的阻抗，使樁前滑體達到穩定狀態。抗滑樁主要的截面形式有矩形及圓形兩種，矩形樁由于受力明確，支擋效果好，在邊坡支護中較常采用；而圓形樁在基坑支護中應用較多，并常常與錨索一起結合使用。抗滑樁的常用結構形式有單排懸臂樁、單排錨拉樁及門式雙排樁等，而門式雙排樁按平面布置又可分為平行布置和梅花形布置，甚至可變形為拱形單元組合布置。懸臂抗滑樁在懸臂較長時對樁頂位移控制較差，特別是坡頂存在對水平位移較為敏感的建、構筑物時，一般在樁體上加設錨筋（索）形成錨拉樁以控制坡體變形。在滑坡處理中，抗滑樁常常為全埋式，而難以做成錨拉樁。

一、邊坡工程概況

石柱工業園區某場區內有一高填方邊坡，坡頂正建設一公寓小區，坡底為一條支河。邊坡總長約200m，邊坡最高約69.0m。回填區原地貌為斜坡地面，自然回填時原地面未做處理，填料主要由黏性土和砂泥巖碎塊石組成。回填約一年后，邊坡坡頂土體局部開始出現微小地面拉裂縫，當年8月～12月雨季期間，裂縫逐漸張開、變大及下沉，并連通成3條大裂縫，裂縫總長約150m，張開5cm～20cm，下錯2cm～10cm。小區原布置于回填滑坡區的公寓樓均予以取消，并將該區域重新規劃為小區道路及公共綠地。為加強該區域的填土穩定性，阻止其進一步下滑，決定采用抗滑樁進行支護。

二、邊坡變形誘發因素和形成機制分析

邊坡變形體的形成，是由其地形地貌、地層巖性、水及人類工程活動的共同作用而形成的工程邊坡的結果。

1.原地貌為侵蝕低山河谷地貌，地形坡度為30°～35°，地表填土層較厚（0～19.2m），巖土界面陡（30°～35°），基巖為砂巖夾泥巖，巖體力學性質差異明顯。邊坡上的填土層為變形體提供了主要物質基礎。坡底土體經河水沖刷，形成臨空面，為蠕動變形提供空間。

2.區域內降雨量大，近期內較集中多發雨水的下滲，地表水沿巖土界面滲流，變形土體含水量增加，巖土界面力學強度降低，其抗剪性能變差，土體整體重量增大，使變形土體沿基巖面位移量增大，誘發邊坡土體推動式坍滑的形成可能性。

3.由于坡頂施工加載及震動，降低了原有邊坡穩定性，從而使邊坡上部土體在自重作用下沿基巖面向臨空面位移變形，造成工程邊坡土體推動式坍滑的可能性。

綜上所述，變形體基巖面坡度較陡，變形體土層厚度較大，本身滑動可能性不大，但坡腳區經河水沖刷，其前緣形成臨空面，導致土層產生蠕動變形。在降雨后，地表水入滲，加大邊坡土體的下滑推力，且軟化巖土界面，使其力學強度降低，起促進作用；在持續降雨等內外力的綜合作用下，使其沿基巖面產生位移變形，形成推動式滑動。

三、支擋方案分析與選擇

結合本例實際情況，邊坡填土較厚，抗滑樁采用全埋式結構較為合理。而坡頂雖然已取消住宅建筑，但作為小區的道路通行區及居民平常的活動區域，其穩定安全宜需要得到保證。經綜合分析論證，決定采用門式雙排抗滑樁進行支護。相比單排樁，采用門式雙排抗滑樁后，減小了各樁的截面尺寸，在合理布置雙排樁的間距的情況下，采用冠梁將各排樁橫向相連，再采用連梁將兩排樁連接成一個整體，得到了更大的整體側向剛度，使得在滑坡推力作用下的變形量較小。為保證樁間土的土拱效應能有效發揮，同排樁間距不宜過大；為防土體在各樁之間滑出，兩排樁在平面上采用了梅花形布置。另外，考慮到施工的安全、便利以及工期等諸多因素，樁截面決定采用圓形樁。

四、抗滑樁設計

設計采用門式雙排抗滑樁，樁截面為圓形，樁徑均為1.2m，同排樁間距均為4.0m，排間距4.0m，兩排樁平面呈梅花型布置，前后排樁樁頂冠梁均為寬1.2m、高1.0m，兩排樁間設連梁，連梁寬1.0m、高1.2m，如圖1所示。

本例為全埋樁，排樁前后均有土體，抗滑樁保護的小區道路及公共綠地區域位于坡頂，設計在綠地以下約2m設置黏土隔水層及碎石暗流槽將水引入坡面排水溝，道路設計要求設置排水管將雨水引入小區排水系統統一排放。樁后邊坡部分無其他使用功能的布置，因此未再分段進行抗滑支護。但后段邊坡是原填土裂縫的主要開展區域（見剖面布置圖），故設計對坡面進行平整植草，設置排水溝等措施，加強坡面的防護，及時排走地表水，避免積水下滲對坡體穩定帶來不利影響。

樁前土體的存在對本工程的抗滑樁結構有一定的有利作用，但考慮到樁后土體可能存在的滑坡可能性，雙排樁計算時，不考慮樁前土體的被動作用，偏安全的假定前排樁前為臨空面。經計算樁頂最大位移92mm，樁身最大彎矩2070kN·M。相較于采用單排矩形樁的方案，位移控制效果及工程量節省兩方面都優勢突出。

五、抗滑樁施工要點

抗滑樁施工順序：樁孔定位放線→樁孔開鉆→樁孔驗收合格后，井下鋼筋籠綁扎→樁身混凝土澆筑養護→冠梁施工→連梁施工→施工場地回填土施工→工程驗收。施工時應按不少于跳2挖1進行跳樁施工。抗滑樁施工應遵循“動態設計、信息法施工”原則，在施工過程中若發現設計與實際情況存在較大出入時，應及時反饋信息，并盡快修改設計，保證安全和工期。

六、支護效果評價

本工程施工完成后，上部小區建設也同時完成并入住，經過兩年的觀察，抗滑支護區的地面未再見裂縫及下錯現象，支護效果明顯。

結論

門式雙排抗滑樁由前后兩排樁共同抵抗土體剩余下滑力，由于側向剛度大，在控制樁頂位移、減小樁體截面尺寸等方面相比單排樁具有較明顯的優勢，總體抗滑性能好，在有場地條件、抗滑穩定要求較高的情況下，是一種較優的選擇。

參考文獻

[1]邱紅勝，余艷霞，徐麗惠，等.拱形單元組合抗滑樁體型研究[J].交通科技，2006（6）：31-33.