復雜地形抗滑樁加固滑坡段高填方路基施工技術研究

韓學明 葉莘

（1.浙江交工集團股份有限公司 浙江杭州 310051；2.浙江交工金筑交通建設有限公司 浙江杭州310051）

隨著交通工程建設范圍的擴大，不少道路施工中會遇到滑坡段施工的情況。滑坡是指斜坡或人工邊坡在降水、流水沖刷等自然因素或爆破、人工開挖等人為因素的影響下失去原來的坡體平衡，沿某一貫通的破壞面或是軟弱面整體向下滑動的現象［1］。若處理不當，則會造成施工面下滑的情況，甚至引起道路的病害、崩塌。目前，施工中普遍采用抗滑樁對滑坡進行處理，滑坡的穩(wěn)定性可以得到一定的改善［2-4］。然而，抗滑樁及其土拱效應帶來的邊坡穩(wěn)定性影響對其應用提出了挑戰(zhàn)［5-7］。為了優(yōu)化抗滑樁加固邊坡工程效果，需要對抗滑樁及其受力情況進行更加深入的機理分析。

針對抗滑樁不同施工參數對抗滑樁性能的影響，本文依托實際工程，對滑坡段抗滑樁方案進行了研究與改進，以期為今后類似工程提供借鑒經驗。

1 工程概況

527國道新昌大市聚至嵊州黃澤段工程（新昌段）在LK11+700-LK11+800 處的滑體范圍較大，滑坡沿路線方向寬約100m，滑坡體厚度5～11m，滑體面積約29 700m2，屬于中型的中層深度碎石土類推移式滑體，滑動面為其中下部易軟化的含角礫黏土層，滑動面較緩。滑坡體地下水埋深淺，地下水來源較為豐富。

2 滑坡處置方案設計

本工程滑坡段路基施工線路從滑坡體上部位置以填方路基形式通過。為了施工時盡量減少對其的擾動，在路堤坡腳護坡道位置打設一排直徑1.5m的圓形抗滑樁，樁間距4m，樁長20m，嵌入中風化巖8.5m，防止嵌固深度不足發(fā)生滑動面下移導致抗滑樁失效。

在抗滑樁施工前，先進行地表排水與地下水排水，后者采用打設17m 仰斜式排水管的形式，以降低地下水位。在抗滑樁施工過程中，實時監(jiān)測滑坡體的水位和位移。滑坡體處治完成后，再進行路堤填筑作業(yè)。填筑后，打設23m 仰斜式排水管，同時，卸載部分土體以降低上部荷載，填筑期間對抗滑樁深層位移進行監(jiān)測。本工程采用的主要施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

為了驗證處治方案的有效性，建立了圖2 中的數值模型，計算結果表明打設抗滑樁且路堤填筑后的邊坡穩(wěn)定系數為1.24，符合《公路路基設計規(guī)范》的要求。

圖2 滑坡體數值計算模型

3 抗滑樁施工關鍵技術

3.1 樁位放樣

如圖3所示，采用全站儀精確定位樁孔位置，拉十字線釘放4個控制點，以4個控制點為基準控制護筒的埋設位置和鉆機的準確就位，護筒中心豎直線與樁位中心線應一致，偏差不大于50mm。

圖3 十字絲法控制樁位

3.2 鋼護筒制作與埋設

鋼護筒制作采用鋼板卷制，壁厚10mm，內徑大于樁徑至少200mm。在埋設定位時，護筒中心與樁中心的平面位置偏差不大于50mm，豎直方向的傾斜度不大于1%；護筒頂面宜高出地面0.3m，高于樁頂設計高程1m。

3.3 鉆孔

本工程抗滑樁采用8.6t沖擊錘施工，同時，利用泥漿泵向孔內輸送泥漿。成孔孔徑不小于設計值，傾斜度小于1%S，且≤500mm。成孔后，采用超聲檢孔器對孔徑、孔壁進行檢測。合格后，采用換漿法進行清孔。

3.4 鋼筋籠制作與下放

抗滑樁鋼筋籠采用超長主筋，每個鋼筋籠包括28組主筋，每組主筋通過幫條焊輔助平直焊接或3 根鋼筋交錯接長連接（見圖4和圖5）。鋼筋籠內側每隔2m設置加勁箍筋，在對應的外側設置定位筋，每組定位鋼筋對應4 根加勁箍筋，可有效防止鋼筋籠變形。鋼筋籠采用25t 汽車吊分段起吊下放安裝，下放后，在鋼筋籠頂部設置抗浮裝置。

圖4 主筋連接方式示意圖

圖5 主筋連接施工圖

3.5 水下混凝土灌注

抗滑樁水下混凝土灌注利用導管泵送澆筑，首批灌注混凝土用量要滿足導管首次埋置深度不低于1m和填充導管底部高度的需要。為了保證灌注過程中的混凝土強度，導管埋置深度宜控制在2～6m，確保灌注后的樁頂標高比設計值高出1m 左右。導管埋深達到一定值后，快速逐級拆卸導管，并在每次起升導管前對孔內混凝土面高度進行測量。

3.6 抗滑樁的監(jiān)測與檢測

為了動態(tài)控制填筑進程、降雨等因素對邊坡穩(wěn)定性的影響，在施工過程中，設置5個抗滑樁深層位移測點和測斜點對滑坡體的變形和水位進行實時監(jiān)測，如圖6所示。

圖6 抗滑樁深層位移測點布置圖

待樁身混凝土灌注完畢28d，達到設計強度以后，進行樁基質量檢測，包括在抗滑樁混凝土澆筑同期制作3 組混凝土試件，開展抗壓強度測試實驗；同時，通過采用預置聲測管對抗滑樁進行超聲波無破損法檢測，檢測樁的完整性。

4 滑坡體排水與路堤填筑施工關鍵技術

4.1 排水施工

抗滑樁施工前，需做好施工期排水規(guī)劃和建設，做好原地面臨時排水設施，并與永久排水設施相結合，形成內疏、外排防堵結合的截排水系統(tǒng)。本工程中的排水施工主要包括兩個階段：滑坡體上排的仰斜式排水管，在抗滑樁施工前打設；滑坡體下排的仰斜式排水管，在路堤填筑后打設。

如圖7所示，在抗滑樁施工前，在滑坡體上方采取潛孔鉆機打設上排仰斜式排水管。排水管采用Φ75帶孔PVC 管，長度17m，間距4m。排水管的打設傾斜度與路面橫坡一致，均為4%。

圖7 上排仰斜式排水管施工示意圖

如圖8所示，在路堤填筑后，在滑坡體上方采取潛孔鉆機打設下排仰斜式排水管。排水管同樣采用Φ75帶孔PVC管，長度23m，間距4m，傾斜度與路面橫坡一致為4%。

圖8 下排仰斜式排水管施工示意圖

4.2 滑坡體路堤填筑

抗滑樁施工結束且強度達到設計要求后，進行路堤填筑施工。滑坡體路基填料主要為清宕渣、級配碎石。其中，清宕渣要求級配良好，顆粒不均勻系數不低于10（且曲率系數為1～3），最大粒徑不超過100mm，不能采用遇水軟化的巖質，且軟化系數應大于0.75，含泥量不超過10%。

5 結論

基于某工程中的滑坡體災害，本文提出了復雜地形抗滑樁加固滑坡段高填方路基施工關鍵技術，主要結論有以下幾點。

（1）本技術通過采用加強鋼筋籠、沖擊錘鉆孔、樁內預埋聲測管、水下混凝土澆筑等成套技術，提高了抗滑樁的承載力與穩(wěn)定性。

（2）本技術通過分時段打設仰斜式排水孔，既保障了施工前地下水的排水，又避免了過長的排水管對抗滑樁施工的影響。

（3）本技術在抗滑樁施工中持續(xù)對抗滑樁深層位移、填筑進程和降雨對邊坡穩(wěn)定性影響進行監(jiān)測，保障了抗滑樁在施工中的穩(wěn)定性與成樁質量。