人工挖孔樁治理滑坡分析

張炳隆

（中鐵西北科學研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

與機械化施工相比，人工挖孔樁是相對傳統和落后的施工工藝，施工進度慢，安全風險大，但在特殊的環境、地質和特定施工條件下，人工挖孔樁優勢明顯，治理效果良好。

一、人工挖孔樁施工條件

（一）現場環境

A滑坡屬于老滑坡，地面平均坡度約38°～42°。滑坡前緣為河岸，后緣為坡面陡緩變坡點，左、右側界為微小沖溝、地形低洼負地或錯坎。受自然災害暴發影響，河流左岸坡腳產生滑動，滑坡前緣失穩，牽引致老滑坡復活。復活體特征明顯、周界清晰，平面呈不規則狀，后緣錯坎、裂縫清晰可見，左、右側界均存在錯坎和陡崖，縱向長約470m，橫向寬約475m，主滑方向306°，滑體厚度45m～50m，體積約1000×104m3，屬深層、巨型碎石土滑坡。

根據現場調查結果，結合勘察資料綜合分析，本文認為該滑坡淺表層處于不穩定狀態，在強降雨、地震作用下極有可能失穩破壞，需要及時治理。

（二）采用人工挖孔的原因

采用人工挖孔的主要原因有：減少施工便道、作業平臺的開挖量，減少對滑坡體的擾動，防止引發次生災害；滑坡區位于河流左岸單面斜坡上，地形坡度較陡，平均坡度約40°，前緣受河流沖刷，局部地勢陡峻或存在臨空面，沒有開闊平坦的地勢布置施工場地；項目區位于印度洋板塊和歐亞板塊的接觸地帶，處于雅魯藏布江深大斷裂帶南側的喜馬拉雅地槽褶皺區，屬喜馬拉雅基底結晶巖帶褶皺體系，地質構造復雜，斷裂褶皺較多，巖層破碎，是我國地質構造上最復雜、新構造最活躍的區域之一；根據滑層走向和所需治理的深度，樁深、截面尺寸等有所不同。

二、人工挖孔樁施工過程

（一）準備工作

對照勘察設計文件，對即將治理的滑坡區域現場踏勘，熟悉滑坡體前緣、后緣和左右側界位置，明確是否存在次生滑坡，清楚施工治理層次和治理階段。對于大型滑坡，存在淺層、中層或深層滑面，需分階段分期治理。在現場標出抗滑樁位置，根據踏勘情況制定具體施工方案。在施工準備階段，重點控制好測量放線、圖紙與現場的核對、施工方案編制及審查工作。

（二）治理方案

A滑坡中上部設置兩段抗滑樁，深度35m～40m，截面1.8×2.4m2，間距6m，為淺中層治理；中部設置一段抗滑樁，深度35m～45m，截面2.5×3.5m2，為中層治理；中下部設置一段抗滑樁，深度40m～65m，截面3×4m2，為深層治理。A滑坡示意圖如圖1所示。

圖1 A滑坡示意圖

（三）工藝流程

施工階段主要為挖孔（包含護壁）、安裝鋼筋、澆筑混凝土三項內容。工藝流程為：測量放樣、樁孔場地整平、鎖口施工、分節開挖、分節護壁施工、鋼筋制作、吊裝、混凝土灌注。

（四）挖孔

施工前，應做好滑坡體截水溝，防止地表水沿滑坡后緣或側界灌入滑坡體。開挖采用分批跳樁開挖，間隔一至兩根樁開挖，分批灌注成樁。由于地質條件復雜性和勘察鉆孔局限性，開挖中實施地質編錄，并核對滑帶（面）情況，一是為了指導施工，加強滑面處的護壁施工，二是可以驗證地勘文件的準確性，滿足動態設計的需要。

做好樁孔地表截排水及防滲工作，孔口地面加筑適當高度的土埂，孔口應設圍護柵和孔口罩蓋，必要時設遮雨棚。備好樁孔內排水、通風、照明設備，設置滑坡變形的觀測設施。

人工挖孔前，先根據地形澆筑鎖口盤，若設置抗滑樁處地形坡度較陡，應在樁外側采用腳手架支撐漿砌片石砌筑形成施工平臺，避免開挖樁內側邊坡，對上邊坡造成影響。鎖口盤可根據實際地形將靠山側調整為“L”形，防止上邊坡土體坍塌，影響施工安全。

樁孔采用分節開挖，每節開挖1m，邊開挖邊護壁，并就地灌注混凝土，確保護壁混凝土不侵入樁截面凈空以內，抗滑樁截面尺寸滿足設計要求。護壁混凝土模板支架于灌注后24h拆除。當上節護壁混凝土終凝后方可開挖下節。當圍巖松軟破碎或有滲水時，分節減至0.5m，且分節不應設于土石界面及滑帶（面）處。

在圍巖松軟破碎和存在滑動面的節段，應在護壁內順滑坡方向用臨時橫撐加強支護，并根據受力情況及時加固。當發現橫撐受力變形、破損而失效時，孔下施工人員要立即撤離，采取必要應急加固措施后方可繼續施工。

樁孔挖深達到設計深度后，清除孔底松土、沉渣和雜物，開展驗孔，結合滑帶（面）情況現場核定樁底高程，保證封底厚度。當樁底為傾斜巖層時，樁底應鑿成水平狀或臺階狀。

（五）安裝鋼筋

抗滑樁鋼筋籠主筋設計為直螺紋套筒鏈接，提前在加工場按照鋼筋編號加工成型，運至現場，在孔內安裝，主筋接頭避開土石分界及滑帶（面）處。在鋼筋籠內側四角安設4根φ57mm聲測管，通過超聲波法檢測抗滑樁。聲測管底部應預先封閉，用堵頭封閉或用鋼板焊封，聲測管頂部高出樁頂300mm以上，安設聲測管后，往管內注滿清水，觀測無滲漏后加蓋堵頭，以免異物入內。

（六）澆筑混凝土

待鋼筋籠和聲測管檢查驗收合格后，再次清理孔底，安設串筒澆筑混凝土。混凝土澆筑須連續作業，一次性成樁。澆筑過程中及時振搗，防止漏振。混凝土澆筑后開展樁身質量檢測。

（七）監測

監測方法主要選擇地表大地變形監測、地表裂縫監測和深孔位移監測。雨季期間每天觀測一次并記錄數據，發現變形加速時，每天觀測兩次并預警，形成監測周報告和月報告。從第一年5月開始設置觀測點，到第四年12月，統計每月的水平和豎向兩個變形量，共44個月的數據，地表監測曲線如圖2所示。

圖2 A滑坡A點地表監測曲線圖

三、治理效果分析

由于工程區域雨季時間長、降雨量大，人工挖孔樁在每年10月至次年5月施工，且3個施工區域存在垂直干擾，因此有效施工期很短。第一年雨季來臨之前，完成了中上部的兩段樁混凝土澆筑，中部樁完成了1/3。通過地表觀測顯示，第一年雨季期間滑坡體最大變形量，水平408mm、豎向434mm。施工期間，還設置了深層觀測裝置，通過數據分析，深層滑動最大水平位移15mm。因此，淺中層滑移是A滑坡變形的重要原因，驗證了方案的可靠性。第二年雨季來臨前完成了中部剩余的2/3及坡腳防護，雨季期間滑坡體最大變形量，水平170mm、豎向175mm。第三年完成了中下部的深層治理，雨季期間最大變形量，水平28mm、豎向30mm。施工結束后，通過持續監測數據分析，變形趨勢已趨于穩定，A滑坡得到了有效處治。

四、結語

人工挖孔樁適應復雜環境的滑坡治理，施工重點是加強組織協調，確保施工進度，樁孔開挖后，盡快安裝鋼筋并灌注混凝土，以免滑坡擾動后產生滑動。施工過程中，要加強滑坡監測，通過監測數據指導施工并分析處治效果，科學有效的治理滑坡。