預應力錨索抗滑樁滑坡治理設計與施工

李 濤 湖南省有色地質勘查局217隊

1 前言

相對于傳統的滑坡治理結構，預應力錨索抗滑樁技術屬于新型的工程抗滑結構，其在整體結構方面更加合理，能夠最大程度發揮結構物所具有的支撐作用，可以提升受力的合理性，能夠承受更大的外力[1]。

同時，此技術可以實現較高的機械化施工，能夠進一步縮短施工周期，可以減小對邊坡的擾動。近些年，隨著預應力錨固材料、施工機具等快速發展，此種全新的滑坡治理結構應用越發廣泛[2]。

2 案例工程基本概況

常寧市第八中學滑坡最早發生于2015年11月，災情發生后常寧市人民政府組織了應急搶險和綜合治理，取得了一定效果。2019年3月在連續降雨影響下斜坡出現新的險情，直接威脅公園游客、常寧市第八中學在校師生及附近居民生命財產安全。為盡快消除地質災害隱患，常寧市人民政府委托湖南省有色地質勘查局二一七隊對其滑坡災害進行勘查設計及施工一體化（簡稱EPC）處置。

本次出現的滑坡為H1、H2兩處。調查統計，H1滑坡損毀擋土墻15m，損壞路面15m，直接經濟損失5萬元，無人員傷亡，災情等級屬小型，滑坡威脅公園游客及坡腳1棟居民樓，潛在經濟損失100萬元，險情等級屬小型；H2滑坡損壞路面20m、水溝30m、擋土墻30m，直接經濟損失15萬元，無人員傷亡，災情等級屬小型，但滑坡體尚威脅400名在校師生及1棟綜合樓、2棟教學樓、公園游客，潛在經濟損失950萬元，險情等級屬小型。

按GB/T32864—2016滑坡防治工程勘查規范，該兩處滑坡防治工程等級為三級。出現此次滑體與該路段的地層材質有很大關系，為了防止該滑坡帶來更大的安全隱患，相關單位決定對該路段進行維護處置[3]。

3 滑坡治理設計方案

邊坡的穩定與防護維護涉及多個學科，在維護過程中，如果處置方法不當，會使邊坡進一步發生變形，關于該邊坡的滑坡治理工作，結合之前城建時范圍的地層條件、地質構造、水文、工程地質等，對現場的地質災害成因進行了相應的勘測分析。

預測滑坡體的發展趨勢，并提出經濟合理的滑坡防治工程方案建議。調查治理施工可能涉及的天然建筑材料產地及運距，最終采用了采用微型鋼管樁（注漿）+樁板墻+格構錨桿+截排水溝+擋土墻+綠化+監測的綜合防治措施，防治工程施工應避開雨季。在施工期及防治工程施工后進行專門滑坡監測工作，監測內容包括地表位移、裂縫監測、支護樁沉降位移監測，雨季加強人工巡視頻次。

該方案盡量避免了在原有支擋工程上進行加載；格構錨桿可以有效的固定表層巖土體，防止雨水沖刷造成局部溜滑；格構網格中種植樹木、花卉等可以有效的復綠，與周邊大自然景觀相協調。

需要注意的是，坡面整平時會產生棄土，需尋找適合的棄土場；格構間距小，原種植的銀杏不適合在格構中種植；大量的鋼筋混凝土工程在復綠前期會產生一定程度上的視覺污染；與一般可就近取材的抗滑工程相比，用鋼筋和水泥較多。

4 具體施工工藝分析

4.1 抗滑樁施工

主要采取人工的方式進行抗滑樁成孔，要盡量采用風鎬進行石方開挖，必要情況下可以采取分層淺孔爆破的方式進行開挖[4]。

第一，樁孔施工。挖樁之前首先建立施工作業平臺，同時進行樁后陡坎的修坡，防止土體垮塌影響到施工安全；可以通過跳樁的方式進行人工挖孔樁施工，及時進行護壁，有效連接上下節鋼筋，確保井下作業人員的安全性。在進行下孔作業之前，施工作業人員每一次下孔作業之前一定要對樁孔內部氣體進行仔細檢測，一旦存在有害氣體并且氣體含量超標，先要通過鼓風機對其進行排氣，若是CO2含量超過0.3%就要進行適當的通風。

第二，鋼筋籠的制作以及安裝。正常情況下鋼筋籠要在工區完成生產制作，可以通過立焊法進行制作，要在井口位置對每一根樁每一節鋼筋實施焊接，之后通過人工的方式進行鋼筋籠的吊裝操作。需要注意的是，豎筋的搭接位置不能設置在土石分界以及滑動位置[5]。

第三，混凝土施工。抗滑樁在混凝土澆筑時采用交替的方式進行，就是人們常說的“隔二挖一”的方式，每當一個抗滑樁澆筑完成后需要檢驗其樁身的混凝土強度，若樁身混凝土強度≤85%設計強度則不允許進行其他樁的開挖，同時安裝擋土板也同樣需要檢驗澆筑完成的樁身混凝土強度必須在＞80%設計強度情況下才可進行[6]。

在正常情況下，采用預制安裝的擋土板，擋土板上采用HRB335的螺紋鋼筋作為其縱向鋼筋，塊與塊擋土板安裝時均需要搭接，以防止塊與塊之間產生縫隙過大，搭接的長度不得小于50cm，同時，需要保證兩塊擋土板的縫隙不大于1cm，若是安裝縫較大可以通過砂漿進行封堵或者通過瀝青軟木板進行墊襯。

4.2 預應力錨索施工

第一，相應準備工作。按照前期準備工作所測定出的孔位對工作面進行清理，確保鉆機安裝底座的平穩性，對鉆機立軸進行調整，一般控制在20°。

第二，成孔以及清孔作業。按照本工程參數可以采取100B輕型潛孔式鉆機實施鉆孔，控制孔徑為150mm，完成鉆孔之后要對其進行徹底的清理，一定要保證孔內部沒有粉塵排出。

第三，進行錨索的制作以及安裝。為了保證錨索制作的有效性，要確保鋼絞線實際切割長度超過設計長度約1m～1.2m，為了確保錨索的質量，需要將4根鋼絞線擰成一根錨索，并且要對每一根鋼絞線進行編號。為了確保錨索放置時處在錨孔中間位置，需要對錨索間隔1m左右設置一個定位支架，并且要在錨索的尾部設置導向帽。一定要保證所制作的整條錨索鋼絞線的順直性，不能出現交叉的問題[7]。

第四，進行注漿操作。要按照工程的具體情況進行漿液的配置，此工程的漿液可以按照水∶水泥∶砂=5∶10∶8的比例進行配置，將其攪拌充分后利用注漿機進行注漿。該工程主要利用HP-013型活塞式注漿機實施注漿，為了能夠確保漿液輸送到孔底部，要通過塑料管引導漿液到孔底部位置，按照從底到上的順序進行注漿（控制壓力在0.6MPa～0.8MPa），直到孔口冒出漿液為止[8]。

第五，錨座墊墩以及地梁澆注。完成注漿操作并且對其檢查合格之后，要進行鋼筋籠、錨墊板等的安裝，并且架模澆注錨座墊墩以及地梁混凝土。

第六，張拉鎖定。要按照工程實際需求選取張拉設備，本工程主要采取YCW150B-200型穿心千斤頂進行張拉，同時采取ZB4-500型油泵提供動力，在正式進行張拉操作之前需要對千斤頂、油泵等實施標定，確保其準確性。

正常情況下，在砂漿強度達到設計強度的70%之后，可以實施錨索張拉，在張拉時，要時刻關注壓力表的讀數，以此來控制拉力大小。同時，也要關注伸長值的變化情況，將其作為輔助手段來控制張拉力度，通常要控制實際伸長值和理論值的偏差在-5%～10%范圍內[9]。

正式張拉之前，要確保錨具中心和孔中心的一致性，要確保錨具底座頂面和鉆孔軸線保持垂直性，從而保證錨索張拉過程中千斤頂和錨索處在同軸線上，避免出現偏拉的情況。錨索張拉要按照不同等級逐級實施，一般情況下，按照張拉力的10%—25%—70%—100%—110%的順序逐級進行，每一級要控制張拉穩定時間在5min以上，最后等級張拉要控制在10min之上。

第七，封錨。完成張拉并鎖定之后，要控制錨頭外露位置留有5cm鋼絞線，之后架模進行砂漿澆筑完成錨頭的封閉操作[10]。

5 結束語

預應力錨索抗滑樁在滑坡治理方面已經成為了最主要的方式之一，其有效應用能夠實現一次治理、安全穩定的最終目標，通過錨索的有效作用可以有效降低樁身的內力，能夠有效降低樁身尺寸以及配筋量，具有非常好的經濟效果。

本文主要介紹了預應力錨索抗滑樁在滑坡治理方面的內容，能夠對類似滑坡治理提供一定參考和幫助。