抗滑樁在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

鄭國棟

摘要：滑坡指斜坡巖體或土體沿軟弱面（帶）整體下滑的地質(zhì)現(xiàn)象，滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程中，所采取的方案非常多，抗滑樁就是其中能夠有效抵抗坡體滑移的一種治理方案。筆者對抗滑樁施工工藝進行深入的研究，現(xiàn)將實際施工經(jīng)驗進行總結(jié)，并引入具體案例進行分析探討，供廣大同業(yè)者借鑒參考。

關(guān)鍵詞：滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；抗滑樁；施工工藝

滑坡地質(zhì)災(zāi)害形成的因素比較多，滑坡類型決定了治理方案，抗滑樁是滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程中非常有效的一種治理方案，在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理中具有抗滑能力強、對樁周圍土體影響小，治理效果顯著，得到了廣泛的應(yīng)用。在實際滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理施工中，抗滑樁有許多注意事項和內(nèi)容，筆者將結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗逐一進行分析。

1.滑坡地質(zhì)災(zāi)害形成的因素

1.1滑坡地質(zhì)災(zāi)害形成內(nèi)部因素

1.1.1邊坡的高度、坡度及臨邊條件

根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗，很多形態(tài)不利的邊坡容易在坡腳產(chǎn)生剪切應(yīng)力，導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)剪切破壞，當出現(xiàn)剪切破壞的同時，坡頂?shù)膹埩?yīng)力會導(dǎo)致坡頂出現(xiàn)張拉裂縫，這種現(xiàn)象容易導(dǎo)致護體失穩(wěn)，進而發(fā)展成為滑坡。總的來說，坡度越高，坡度越大，邊坡失穩(wěn)的可能性就越大。平面上的凹坡比凸坡更穩(wěn)定，斜面的曲率半徑越小，就越有利于邊坡的穩(wěn)定性。

1.1.2邊坡巖石和土體類型

邊坡穩(wěn)定性與邊坡巖石和土體類型關(guān)系密切，不同的邊坡巖體，內(nèi)力傳導(dǎo)機制差異較大，所導(dǎo)致產(chǎn)生的失穩(wěn)或破壞形態(tài)也有所差異，土體性質(zhì)越好，土體坡度穩(wěn)定性就越好。如土體強度指標C（內(nèi)聚力）和φ（內(nèi)摩擦角）較大的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性，要遠高于土體強度指標C（內(nèi)聚力）和φ（內(nèi)磨擦角）較小的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性。

1.1.3地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造是很多地質(zhì)災(zāi)害形成的主要原因，滑坡地質(zhì)災(zāi)害同樣如此，一般情況下同向邊坡傾角小于坡腳的反傾邊坡更容易出現(xiàn)失穩(wěn)的現(xiàn)象。同時邊坡運動的自由度和結(jié)構(gòu)層面與邊坡坡度聯(lián)系也十分密切，當出現(xiàn)不利于結(jié)構(gòu)面的走向時，邊坡越有可能出現(xiàn)失穩(wěn)的現(xiàn)象，當邊坡的結(jié)構(gòu)面與邊坡的走向之間的角度越大，邊坡運動的條件被削弱，邊坡就會更穩(wěn)定。另外，很多邊坡的結(jié)構(gòu)表面堆積軟弱土體同樣會降低邊坡的剪切強度，在其他條件作用下，很容易引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

1.2影響邊坡穩(wěn)定性的外部因素

1.2.1水的作用。

滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成素有“十坡九水”的說法，水量過多會降低坡體抗滑力、增加下滑力，遇到暴雨、季節(jié)水、地下水過多的情況，很容易導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。邊坡巖體內(nèi)的水可以分為結(jié)合水和自由水，結(jié)合水對粘性土土粒的粘結(jié)意義重大，土粒表面因靜電力吸引，形成水化膜的水分，能夠在土粒形成牢固的結(jié)合力，這種結(jié)合力是形成粘性土稠度和強度的重要指標。

自由水是指結(jié)合水之外的水，根據(jù)水分重力的差異，可以分為毛細水和重力水兩種。毛細水水分子受土巖顆粒表面吸引，所以流動性比較小，而重力水正好相反，不會被土巖顆粒表面吸引，受到重力的影響自由流動，對土巖產(chǎn)生水壓力。

水的作用主要影響是軟化巖石，降低強度，以及對邊坡產(chǎn)生進水壓力和動水壓力。當水滲透到土體當中，靜水壓力作用下邊坡土體失穩(wěn)的情況就會發(fā)生，在進行邊坡失穩(wěn)的工程實踐中，如何削弱和消除水對邊坡的影響，改善水文地質(zhì)條件是邊坡治理成功的關(guān)鍵所在。

1.2.2振動作用。

振動作用增加邊坡的滑動力，如常見的爆破作業(yè)對邊坡的巖體產(chǎn)生破壞，降低巖體的強度，使雨水、地下水沿著爆破裂隙滲透，加速巖體風化。振動作用還會導(dǎo)致邊坡內(nèi)的飽水液化，并出現(xiàn)流動，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。

1.2.3人為因素的影響。

很多邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)滑坡現(xiàn)象，是人為的工程建設(shè)影響，不正當?shù)娜祟惢顒佑绊懙竭吰碌姆€(wěn)定性，如過度削坡、地下工程、棄土堆載等現(xiàn)象都會影響邊坡失穩(wěn)。除此之外，過度砍伐導(dǎo)致坡面裸露沒有進行防護，導(dǎo)致雨水沖刷，也會引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

2.抗滑樁施工前準備分析

滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理抗滑樁施工前期，需要組織測量人員對施工區(qū)域進行測量放點，設(shè)置好控制網(wǎng)，對于抗滑樁的高程、軸線等位置進行定位，根據(jù)設(shè)計圖紙中樁體斷面尺寸在實際施工位置標注輪廓。在完成放點工作之后，結(jié)合施工所在區(qū)域的地質(zhì)情況，安裝井架，視施工區(qū)域現(xiàn)場情況設(shè)置好棄碴場，在后期開挖的過程中，將開挖所產(chǎn)生的棄渣搬運到棄渣場。同時，為了避免后期施工遇雨季對抗滑樁施工產(chǎn)生不利影響，宜在孔口位置搭建雨棚，認真檢查施工所用機械設(shè)備及井下排風、照明等設(shè)備，確認可正常使用方可搬運進入到施工場內(nèi)，抗滑樁開挖施工過程中，需要混凝土進行護壁，因此在井口開挖合理位置處設(shè)置混凝土攪拌池，所使用的砂石、水泥及外加劑分類儲放。

3.抗滑樁施工要點分析

3.1樁井口開挖及鎖扣施工

在完成測量放點準備工作之后，首先開始的是樁井口開挖和鎖扣施工，在前期開挖的過程中，土體如果是弱風化層，需要采用鋼筋混凝土護壁，護壁需要達到設(shè)計的強度，護壁鋼筋上下搭接需要根據(jù)設(shè)計文件進行施工，開挖到一定深度后，需要關(guān)注第一截混凝土護壁，此時護壁在井口1m左右高度范圍內(nèi)加厚至3m。同時，樁孔開挖斷面和深度需要嚴格按照施工規(guī)范進行，以確保開挖質(zhì)量。

3.2樁身開挖

進入到施工環(huán)節(jié)，抗滑樁表面土層的開挖常采用人工開挖的方式，隨著開挖的深度不斷加深，遇到較硬的土層則需要借助風鎬進行開挖，施工過程中還可能需要應(yīng)用膨脹劑進行開挖，再往下開挖的過程中遇到較硬的石質(zhì)地層，可應(yīng)用水磨鉆的施工工藝進行開挖。在此需要特別強調(diào)的是，開挖過程中一定要注意開挖的垂直度，偏差不能超過設(shè)計文件和施工規(guī)范的標準，當出現(xiàn)偏差應(yīng)該及時地進行糾正，多個樁位同時開挖時，為最大限度減少對相鄰樁位的影響，一般采用隔樁開挖的方式，這樣可以防止出現(xiàn)水滲漏和土體滑移，確保施工安全。

3.3鋼筋籠制作安裝

樁孔開挖到設(shè)計深度后，接下來的工作是鋼筋籠的制作安裝。在鋼筋籠制作之前，需要對場內(nèi)的鋼筋除銹處理，受限于制作安裝場地和環(huán)境的限制，鋼筋籠需要在樁孔內(nèi)進行安裝和焊接，因此出于安全的考慮，通過分段制作和安裝的方式進行，安裝完畢后需要對樁四周預(yù)埋無損檢測塑料管，以便在澆筑完畢后對樁身進行質(zhì)量檢測。制作和安裝鋼筋籠的過程中，需要申請隱蔽驗收，對樁孔深度、鋼筋籠的制作和安裝進行驗收方可進入下一步的施工。

3.4混凝土澆筑

樁孔開挖到設(shè)計深度，并制作吊裝好鋼筋籠后，在澆筑前需要進行隱蔽驗收，對樁底進行清孔，主要目的是保障樁孔內(nèi)沒有過多的積水、沉渣。目前大多數(shù)滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理施工所采用的混凝土都是商砼，在進行澆筑的過程中采用漏斗和導(dǎo)管下料，應(yīng)采取整體連續(xù)澆筑，分層振搗的方法，分段振搗厚度應(yīng)控制在0.5m之內(nèi)，分層澆筑高度應(yīng)控制在1.5m之內(nèi)，從底部逐步澆筑到樁頂標高，澆筑完成后清除表面的浮漿，混凝土初凝之前要進行抹壓平整處理，避免出現(xiàn)塑性收縮，澆筑完畢后為保障澆筑質(zhì)量，在樁底表面覆蓋養(yǎng)護土工布或保濕膜，確保養(yǎng)護時間不低于7d。

在抗滑樁樁身澆筑的過程中，需要注意以下幾點，當安裝完鋼筋籠后，無法將水泵放入樁底進行排水時，為確保混凝土澆筑的質(zhì)量，可采用水下灌注的方式；其次在澆筑混凝土的過程中，要嚴格控制好混凝土的坍落度，避免高空澆筑出現(xiàn)混凝土離析的現(xiàn)象；再次，在澆筑的過程中嚴禁往孔內(nèi)加水，在等待混凝土罐車的過程中也不能往樁孔內(nèi)加水攪拌，當出現(xiàn)和易性較差的時候，應(yīng)該加強振搗，以確保混凝土澆筑的質(zhì)量；最后，在混凝土澆筑的過程中，混凝土對護壁擠壓可能會出現(xiàn)護壁滲水的現(xiàn)象，滲水會改變混凝土的配比參數(shù)，此時應(yīng)該立即停止?jié)仓皶r采取“封堵排”等措施。

4.滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理抗滑樁施工案例分析

4.1工程概況

A滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程項目位于西南某山村地區(qū)，受持續(xù)強降雨的影響，位于本村集市北側(cè)坡體出現(xiàn)裂縫，前緣局部塌方，導(dǎo)致位于坡腳的房屋出現(xiàn)傾斜、開裂等現(xiàn)象，經(jīng)地質(zhì)勘查查明，滑坡體規(guī)模約30萬m3，危及當?shù)匕偃艘陨仙拓敭a(chǎn)安全。

結(jié)合滑坡產(chǎn)生的具體原因和治理目標，本治理工程主要擬采取“削坡減載+截排水溝工程+抗滑樁工程+擋土墻工程+坡面綠化工程+雜房拆除恢復(fù)工程+監(jiān)測工程”的綜合治理方案，下文將著重對抗滑樁設(shè)計及施工過程進行分析和探討。

4.2抗滑樁施工設(shè)計方案

結(jié)合A滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程項目所在的地質(zhì)環(huán)境，設(shè)計削坡減載后的兩級平臺上布置抗滑樁，第一級平臺布置抗滑樁10根，第二級平臺布置抗滑樁12根，相鄰樁中心間距5m，樁形為1.5m×2m方樁，抗滑樁開挖至完整中風化基巖面以下5m，平均樁深15m。

4.3抗滑樁施工流程及質(zhì)量控制

4.3.1施工準備

A滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程項目抗滑樁施工前期，對進場的施工設(shè)備機具進行檢修，對施工班組進行了施工技術(shù)、質(zhì)量交底、安全技術(shù)交底，安排施工所需的砂石、模板進場，平整場地。利用測量工具放出樁位軸線，開挖之前測量孔口高程，確定樁孔中心與邊線。

4.4.2成孔施工

根據(jù)A滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程項目設(shè)計文件，抗滑樁開挖采取間隔錯開“跳挖”的方式施工，結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)條件，同段挖土次序從中間往兩邊孔壁擴挖，挖孔孔徑超挖控制在5%以內(nèi)，單次挖深不超過護壁模板長的20%，開挖護壁裝模施工后，待護壁混凝土強度達到60%以上，方可進入下一步的開挖。開挖過程中遇到堅硬巖石，用風鎬進行破碎后進行清運，同時若遇到地下水，應(yīng)及時用潛水泵進行排水，并進行封堵，開挖過程中做好施工記錄，及時與勘察報告進行比對，若遇不明地質(zhì)情況應(yīng)及時上報給勘察設(shè)計單位進行現(xiàn)場確認，確保安全后方可繼續(xù)施工。

4.4.3終孔檢查驗收

樁孔開挖至設(shè)計深度后，對樁孔位移偏差、樁徑偏差、樁底持力層等情況進行自檢合格后，報監(jiān)理單位申請隱蔽驗收，會同設(shè)計、勘查、監(jiān)理、業(yè)主等相關(guān)主體進行現(xiàn)場隱蔽驗收，辦理簽證手續(xù)。

4.4.4鋼筋籠制作、運輸

A滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程項目所處的地形和場地有限，鋼筋籠采取孔外制作和孔內(nèi)安裝成型的方式，主筋按照10d-15d搭接焊接，吊裝的過程中采取整體吊裝的方式，安裝完畢后，對標高、間距、焊接質(zhì)量和保護層等重要內(nèi)容進行檢查，并報請監(jiān)理單位進行隱蔽驗收。

4.4.5澆筑混凝土

A滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程項目混凝土澆筑采用C30商品混凝土，從混凝土攪拌站運送至施工現(xiàn)場，采取天泵泵送的方式澆筑到樁孔內(nèi)，混凝土澆筑的過程中要避免高處澆灌，混凝土澆筑的過程中，混凝土表面不能有過多的積水層，應(yīng)該將積水去除后方可繼續(xù)施工。混凝土澆筑的過程中要加強振搗，對于極個別地形位置較差的孔位，天泵無法實現(xiàn)泵送的樁孔，可采取吊車加料斗導(dǎo)管的方式進行澆筑，混凝土澆筑采取整體連續(xù)澆筑，分層振搗的方式，在澆筑過程中若出現(xiàn)孔壁滲水，可能影響到混凝土質(zhì)量的時候，應(yīng)該暫停澆筑，對孔壁滲水現(xiàn)象進行處理后，方可繼續(xù)澆筑。混凝土澆筑的過程中，還應(yīng)該做好混凝土試塊的制作，對各項施工參數(shù)進行記錄，澆筑完畢后，要及時做好混凝土養(yǎng)護工作，加強質(zhì)量控制。

5.結(jié)語

綜上所述，滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的因素非常多，在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理中，抗滑樁的應(yīng)用價值非常大，同時抗滑樁是一個施工難度較大的工藝，需要嚴格按照施工規(guī)范，有序開展施工。同時，抗滑樁施工屬于高危作業(yè)，安全隱患多，需要在加強質(zhì)量控制的同時，加強安全管理，確保施工質(zhì)量和安全管理工作雙達標。

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