抗滑樁在高速公路高邊坡治理滑坡中的應用研究

彭薰鋒

（四川成德綿高速公路開發有限公司，四川成都 610031）

0 引言

高速公路建設過程中，高邊坡的穩定至關重要。然而，由于地質條件、水文因素、氣候條件等多種因素的影響，高速公路高邊坡常常面臨滑坡的威脅?；虏粌H會對道路通行造成嚴重影響，甚至會危及人員生命財產安全。因此，采取有效的治理措施來預防和治理滑坡是高速公路建設中的重要任務之一。抗滑樁作為一種有效的治理滑坡的手段，在高速公路高邊坡治理中得到廣泛應用。不過，抗滑樁的應用仍存在一些問題和挑戰，如設計計算方法不夠完善、施工工藝不夠規范、效果評估不夠準確等。因此，本文對抗滑樁在高速公路高邊坡治理滑坡中的應用進行深入研究，以期為實際工程提供更加可靠的技術支持和理論指導。

1 抗滑樁基本原理與類型

抗滑樁是一種將樁插入滑面以下的穩固地層內，通過借助穩定地層巖土的錨固作用，有效平衡滑坡推力，從而穩定滑坡的工程結構[1]。它屬于被動抗滑工程，適用于邊坡加固及滑坡治理工程?？够瑯兜念愋陀卸喾N，包括木樁、鋼板樁、鋼筋混凝土樁等。在實際工程應用中，需要根據滑坡類型及規模、地質條件、滑床巖土性質、施工條件和工期要求等因素來選擇適宜的樁型[2]。

2 滑坡的形成機制與影響因素

高速公路滑坡的形成與多種因素有關，主要分為內在、外在因素兩類。其中，內在因素包括巖土體結構、邊坡巖土類型與性質；外在因素包括人為因素、水文地質條件等多種。

2.1 巖體結構影響

地質結構中的邊坡坡體、結構面對滑坡的形成有一定的影響，當巖體結構為塊狀時，通常處于穩定狀態，但也可能引起較大范圍的破壞。在巖質邊坡中，不同結構面對于邊坡的穩定性會產生一定的影響，尤其是軟弱結構面，其與邊坡開挖臨空面之間的關系對邊坡穩定性影響很大[3]。

2.2 邊坡巖土類型和性質的影響

對于不利結構體的抗滑力，主要是由巖土體性質來決定，堅硬的弱風化中下段以下的巖體，可以形成高邊坡，但仍具有較高的穩定性，而比較軟弱的全強風化角閃斜長片麻巖則容易造成破壞[4]。

2.3 地下水的影響

地下水的流量、埋藏的條件等多種因素都會影響邊坡巖體的穩定性，而大部分滑坡和地下水活動有一定的關聯。

靜水壓力作為地下水主要的作用形式，地下水產生的水平推力、浮托力等，在滑動面上產生作用，從而對邊坡產生影響；動水壓力是地下水滲流對邊坡產生的，對于滑坡的形成起到加速作用[5]。

2.4 邊坡體型

坡度增高時，邊坡的內部應力值也會增加。當坡腳變得越來越陡時，張力帶范圍也會逐漸變大，而坡腳應力集中帶的最大剪應力值也會開始增加。

2.5 人為因素

人類活動也是影響滑坡形成的重要因素之一。高速公路建設過程中，開挖、填土等施工活動可能破壞原有的地質平衡狀態，從而引發滑坡。此外，植被破壞、水土流失等也可能加劇滑坡的風險。

3 高速公路高邊坡治理現狀與問題

3.1 設計和施工不合理

一些高速公路高邊坡治理的設計和施工存在不合理之處，缺乏專業的設計團隊，沒有充分考慮地質條件和邊坡穩定性等因素，施工工藝不規范等，這可能導致邊坡失穩、滑坡等問題，對高速公路的安全和暢通造成嚴重影響。

3.2 監測和維護不到位

在高速公路的運營過程中，高邊坡的監測和維護是非常重要的環節。然而，由于缺乏科學的管理機制，很多高速公路的高邊坡缺乏有效的監測和維護措施，無法及時發現和解決潛在的安全隱患。這些安全隱患可能導致邊坡失穩、滑坡等問題，對高速公路的安全和暢通造成嚴重影響。此外，由于缺乏專業的維護團隊，部分高速公路的高邊坡缺乏定期的維護和保養。這可能導致植被枯萎、水土流失等問題，不僅會影響高邊坡的治理效果，還會對周邊環境造成負面影響。

3.3 缺乏科學的管理機制

一些高速公路高邊坡缺乏科學的管理機制，如缺乏專業的維護團隊、缺乏有效的監測手段等，甚至出現安全事故等問題，對高速公路的安全和暢通造成嚴重影響。

3.4 邊坡設計缺陷

由于邊坡設計不合理或防護措施不力，缺乏對地質條件、邊坡穩定性等因素的全面考慮和分析，導致邊坡開挖后容易誘發重力侵蝕，從而造成工期延誤，增加整治費用，甚至對已有的工程造成破壞。

3.5 環境破壞

高速公路建設過程中，開挖、填土等施工活動可能破壞原有的地質平衡狀態，從而引發滑坡。此外，劇烈的人為擾動同時對區域環境內的原有動植物群落造成嚴重破壞，生物多樣性降低，極易誘發土壤侵蝕等災害[6]。

3.6 植被組合簡單、生態適應性差

目前，高速公路邊坡植被類型多以草坪為主，品種單一、組合簡單，同時由于機械地照搬平地草坪的建植管理方法，過多地追求短期綠化效果，從而導致坡面人工植被群落生態穩定性差，常因氣候的劇烈變化、病蟲害等達不到預期的效果[7]。

4 抗滑樁施工工藝與質量控制

4.1 施工工藝

第一，在施工前，需要進行充分的準備工作，包括現場勘察、清理場地、準備材料和設備等。此外，還需對設計圖紙進行仔細審查，確保設計符合規范要求。

第二，根據設計要求，確定樁孔的位置和深度，然后進行開挖。開挖過程中，應采取必要的支護措施，以確保施工安全。

第三，根據設計要求，制作鋼筋籠并安裝在樁孔中。鋼筋籠的制作和安裝應符合相關規范要求，確保其具有足夠的強度和穩定性。

第四，在鋼筋籠安裝完成后，進行混凝土澆筑。澆筑過程中，應確?；炷恋拿軐嵍群推秸龋瑫r做好養護工作。

第五，在施工完成后，進行質量檢測，包括樁身完整性、承載力等方面的檢測，確?？够瑯斗显O計要求。

4.2 質量控制

4.2.1 原材料控制

原材料的質量對于抗滑樁的質量至關重要。因此，應選擇符合規范要求的原材料，并對進場材料進行嚴格檢驗。

4.2.2 施工過程控制

在施工過程中，應采取動態質量控制方法，對每一道工序進行實時監控，確保施工質量符合要求。同時，應做好施工記錄，以便后期查閱。

4.2.3 質量檢測控制

在施工完成后，應進行質量檢測，包括樁身完整性、承載力等方面的檢測。對于不合格的抗滑樁，應采取補救措施進行處理。

4.2.4 人員培訓與素質提升

施工人員的技術水平和素質對于抗滑樁的質量具有重要影響。因此，應對施工人員定期進行培訓和考核，增強安全意識，提升技能水平。同時，應加強人員素質教育，培養其對工程質量的責任心和使命感。

5 工程案例分析

5.1 工程概況

以某地區的高速公路為例，其處于潮濕多雨地區，該路段的地勢呈現出兩端高、中間低。在5 月，該路段出現裂痕、坍塌等現象，經過施工方處理之后，又在7 月發生坍塌現象，施工方通過采取清方減載、放緩邊坡的方案，雖然該方案在實施之后起到明顯的效果，但由于雨水的沖刷以及砂礫巖石風化的影響，部分路段又出現了裂縫、坍塌情況。

5.2 滑坡原因

該高速公路的地形是簸箕形，其下層有著質地十分堅硬的砂礫巖石。在巖石砂礫的風化作用下，該路段形成富水層，灌木十分茂盛，雨水儲量較多，從而導致該路段表土缺乏足夠的穩定性。同時，該地區雨水豐富，在雨水的不斷沖刷下，也容易引起滑坡。在開挖路基之后，裸露出許多巖石，還出現了臨空面，嚴重影響坡腳的穩定性，從而極易引起滑坡。由于路基的開挖，在很大程度上降低了坡體前面的抗滑能力，一旦遭遇較大雨水，便會受到雨水的重力影響，從而出現裂縫，或者直接產生移動，若情況比較嚴重，則會滑塌。

5.3 治理方法

為了解決這一問題，保證工程的有序進行，需由施工方對該路段進行實地勘查，及時排水，避免裂縫嚴重化。經過分析可知，由于該路段黃土層、巖土層之間有分界面，再加上巖石砂礫風化作用，因此，應在硬質地層上將抗滑樁固定，使坡腳具有更高的抗滑能力，同時使用抗滑擋墻防護邊坡。在實際問題解決中，應從以下幾個方面著手：

5.3.1 優化排水系統

在降雨過程中，水會滲透到高邊坡的內部，如果排水系統不完善，會導致水在坡面滯留，增加坡體的重量，降低邊坡的穩定性，從而誘發滑坡等地質災害。因此，在抗滑樁的施工過程中，應同時考慮排水系統的設計和施工。在坡口外，通過設置截水溝，有效攔截地表水，并在滑坡體平臺通過設置截水溝以確保雨水快速排出。同時，在裂縫處使用黏土進行填充，并進行夯實。

5.3.2 卸載減壓

在該工程路段中，應合理控制邊坡坡度，1∶1.25較為合理，在清除邊坡坍塌體之后，可以有效降低對支護結構的壓力。同時，對于刷坡難度較高的位置，其坡度最好不應超過45°。此外，因該路段產生的坍塌現象比較嚴重，所以，在一級碎落平臺設計中，確保其寬度約為6m。

5.3.3 支擋與防護

抗滑樁可以作為支擋結構物，提供抗滑力，以防止滑坡的發生。同時，為了進一步提高支擋效果，可以在抗滑樁的頂部設置擋板，以增加抗滑樁對滑坡的阻擋作用。為了對高邊坡進行防護，可以在抗滑樁的表面設置防護網或者噴射混凝土等措施，以防止邊坡的碎屑和落石對行車安全造成影響。例如，對于一些大型的滑坡體，可能需要采用更為復雜的支擋結構，如重力式擋土墻等。而對于一些小型的滑坡體，則可以采用抗滑樁等較為簡單的支擋和防護措施。

5.3.4 坡面綠化

完成坡面防護之后，并且待排水系統逐漸完善，便可以進行坡面綠化。在該路段的緩坡、平臺等位置，可以采取草灌結合的方式進行綠化，將灌木種植在一級平臺，對于后坡遮擋還能夠起到一定的強化作用；將草種植在緩坡處，并在裸露巖石處采取掛網噴薄的方式，以確保綠化的全面性。

5.3.5 施工流程

首先，結合施工圖紙以及導線點，找準水準點，并精準測量樁位坐標。其次，進行施工準備，具體包括圖紙、施工、地質資料等，并做好現場準備工作，平整地面，準備好施工機具以及所需的各種資料。通過結合樁孔需求，從兩側向中間進行施工，或者由淺入深進行施工。對于地下水，在開挖時應及時清理積水。再次，做好鋼筋混凝土保護壁工作，確保壁面以及樁孔的光滑，并在檢查完灌注樁孔徑之后，開始樁芯澆筑。最后，定期進行養護，確保施工質量。在整個施工過程中，應在各個環節做到規范施工，例如，在邊坡開挖中，對于坍塌的土體，需按照從上到下的順序進行開挖，還要觀察邊坡的實時情況，待邊坡穩定，再開挖滲溝以及擋土墻；在抗滑樁施工期間，應沿著兩端向主軸的方向挖樁孔，在開挖前應保證地面平整，且完成排水工作，并嚴格按照規定計劃，做好相應的防護措施。在開孔之后，做好鎖口，并且一邊開挖一邊支護，以確保安全施工，若遇到松軟路段，則需沿著滑動的方向進行支護，避免失穩。若在此期間支護裝置變形或者斷裂，施工人員則需盡快撤離；在承臺施工前需夯實地面，待完成抗滑樁施工后，再根據計劃進行承臺施工；施工前需對施工人員進行安全教育，全面考慮各種可能影響施工的因素，避免影響施工進度和質量。

6 結論

抗滑樁作為一種有效的滑坡治理方法，在高速公路高邊坡治理中得到廣泛應用。本文對抗滑樁在高速公路高邊坡治理滑坡中的應用進行了研究，得出以下結論：抗滑樁能夠提高邊坡的穩定性，防止滑坡的發生；抗滑樁的施工工藝包括樁孔開挖、護壁施工、樁身施工、鋼筋綁扎和混凝土澆筑等步驟。在施工過程中，應遵循設計圖紙的要求，確保抗滑樁的位置、深度和尺寸符合設計要求；抗滑樁可以與其他治理措施結合使用，如卸載減壓、排水系統優化、支擋與防護等，以提高治理效果。在遇到無法避免的高邊坡地質災害時，應結合實際情況采取有效的措施以確保坡腳的穩定。