錨拉抗滑樁在某礦山滑坡治理中的設計應用

夏 鑫

（中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司，湖南 長沙 410200）

1 工程概況

2017年7月以來，項目所在地連降暴雨，日降雨量連創歷史新高。某礦山工程廠區內道路ZK0+630～ZK0+720段右側山坡遭遇水毀破壞，造成坡頂生產用房圍墻開裂，墻內側的道路出現沉降，配電房區地面開裂，房屋出現不同程度的整體傾斜及下沉，坡底部與道路接觸區域出現大面積的隆起。

滑坡險情發生后，相關單位立即作了初步的分析判斷并采取了應急搶險措施：包括在滑坡范圍內道路采用圍擋封閉部分車道、及設置警示標志、對邊坡坡腳進行反壓、坡面按坡比1：2.0進行卸載并填平坡面溝壑、整體坡面采用彩條布進行封閉、加強排水、對出現的裂縫采用砼封面等措施。搶險方案是屬于臨時應急工程，如再遇大雨等極端天氣，滑坡可能進一步發展，影響坡底公路通行，危及通行車輛安全和坡頂建筑安全。

本文擬對該滑坡工程中應用的錨拉抗滑樁設計做簡要的介紹和分析，供類似項目參考。

2 地質條件

2.1 地層巖性

項目巖土工程詳勘報告顯示，場地內分布有人工填土層、第四系滑坡堆積物、第四系沖積層，下伏基巖為泥盆系中統棋子橋組泥巖和泥灰巖。其野外特征按自上而下的順序描述如下：

人工填土（Q4ml）①：主要為素填土，未完成自重固結，該層場地內主要分布于坡頂和坡腳，層厚1.20m～5.50m；第四系滑坡堆積物（Qdel）②：主要由黏性土含少量卵礫石及中粗砂組成，呈稍濕～濕、松散～稍密狀態，密實度不均勻。主要分布在滑坡地段，層厚2.00m～10.10m；滑帶土③：主要由粘性土夾10%～20%礫石組成，呈濕、松散狀態，主要分布在滑坡地段，層厚0.20m～0.40m；粉質粘土④：不均勻含有約15%～30%的中粗砂或卵礫石，呈硬塑狀態，該層場地內主要分布于邊坡上部層厚1.80m～5.20m；下伏基巖按其風化程度劃分為強、中風化兩帶。

2.2 主要滑坡要素

本次范圍滑坡平面呈扇形，坡頂的菜地下方張拉裂縫作為滑坡后緣位（地質點D6）；前緣人行道地面隆起部位作為滑坡前緣，滑坡的主要要素如下：

（1）滑坡體：組成滑坡的滑體地層主要由沖積層及人工填土組成，滑體平均厚度約6.4m。滑坡體由西往東縱向長度約70.0m，中間南北橫寬約45.0m，滑坡后緣高程為130.20m～131.20m，前緣高程107.2m～108.7m，前后緣高差26.5m～21.5m。

（2）滑坡壁：出現在滑坡后緣，滑坡壁出露地層主要為人工填土①層，近似垂直狀拉開，傾角65°～85°，錯落高度0.5m～1.2m。

（3）滑動面：滑動面主要為沖積層與下伏地層的交接面，滑動面總體呈折線形，自東向西弱傾斜，與原始地形傾斜方向基本一致。

（4）滑動帶：主要由黏性土夾10%～20%礫石組成，滑動帶的厚度大多介于0.20m～0.40m之間，平均值約0.30m。

（5）滑坡床：坡中、坡下滑床地層主要為強風化泥巖⑧層，坡上為粉質黏土④、粗礫砂⑤、卵石⑥、中粗砂⑦層。

（6）滑坡裂縫：根據現場調查，滑坡體中、上部多發育拉張裂縫和剪切裂縫，周邊建構筑也有相應裂縫發育。

3 滑坡治理設計方案

3.1 施工工況及參數

按規范要求，滑坡進行自重工況計算及自重+暴雨工況計算，自重工況計算安全系數K≥1.25，自重+暴雨工況計算安全系數K≥1.15。本次設計計算參數參考滑坡勘察報告。滑面粘聚力取值10.00kPa，滑面摩擦角=10.00°。利用理正巖土計算軟件分別計算兩個工況下各滑塊剩余下滑力，選取最不利工況下剩余下滑力最小的位置作為抗滑樁布置位置，結果顯示：最不利工況下剩余下滑力最小為自重+暴雨工況下582.15kN，下滑力角度為8.13°。

經過多個方案計算與必選，最終選擇以下滑坡治理方案：①滑坡中下部設置錨拉抗滑樁，樁頂設平臺寬度10.0m左右。②滑坡上部經清方后，按1：2.0的坡比放坡，坡面錨桿+格構梁加固。③抗滑樁前16m左右設反壓土區，并設置2m左右高毛石矮擋墻擋土。具體做法詳見圖1，設計思路簡述如下。

（1）樁型的選擇。由于本工程為搶險工程，滑坡仍然有滑動的風險，出于安全及工期考慮，本工程不適用人工挖孔樁。旋挖樁施工速度快，安全性高，本滑坡設計有10m寬的樁后平臺，可作為機器施工場地，因此本工程選用旋挖成孔圓形抗滑樁。

（2）錨拉抗滑樁結構。經計算，抗滑樁采用φ1000mm@2000mm的旋挖鉆孔灌注樁，樁頂設置冠梁，冠梁尺寸為1000mm×600mm。冠梁頂及冠梁頂以下2.5m分別設置兩排預應力錨索，由上至下錨索由6根、7根φs15.2mm的鋼絞線組成，錨索長度分別為29.0m和28.0m。

（3）上部錨桿+格構梁結構。為了防止上部放坡段出現二次淺層滑坡或冒頂破壞，對坡面進行支護設計：坡面支護采用間距2500mm×2000mm的格構梁結合鋼筋錨桿支護，格構梁施作加筋麥克墊，防止水土流失和對坡面進行綠化。

圖1 滑坡治理典型剖面圖

（4）截、排水措施。為防止雨水對滑坡坡面進行沖刷，設計在坡頂設計截水溝，樁頂平臺段及樁前反壓區設置排水溝。截排水溝截面尺寸經本地區暴雨強度計算公式通過。

3.2 施工工序

邊坡支護→坡面支護

邊坡支護：→支護樁位放線、復核→監測點（含基準點）的設置→監測初始采集→灌注樁施工→冠梁施工→土方開挖至第一排錨索標高以下0.5m→樁間土處理（植筋、掛鋼筋網及現澆砼面板）施工→第一排錨索施工→腰梁施工→錨索鎖定→土方開挖至下一排錨索標高下0.5m→……→依此循環至設計坡底標高。

坡面支護：邊坡修坡放線、復核→變形觀測點（含基準點）的設置→變形初始觀測→坡頂截水溝修筑→邊坡周邊管線、建筑物基礎與地下構筑物的確認、標記或遷移→坡面修整→格構梁施工→格構間鋪設加筋麥克墊→綠化施工→坡腳與周邊排水溝施工。

4 結語

本項目滑坡采用錨拉抗滑樁結構進行治理，項目現已完工，經實際施工及監測結果證明滑坡變形得到了有效控制，進一步驗證了設計的合理性，可供類似項目參考。