抗滑樁在高速公路滑坡治理中的應用研究

摘要 抗滑樁作為一種有效的滑坡治理措施，能夠顯著提高邊坡的穩定性。文章結合具體的工程案例，分析了抗滑樁的實際應用，并對抗滑樁在高速公路項目應用中的施工技術和各項參數進行了研究，為抗滑樁在高速公路滑坡治理項目中的合理應用提供了理論支持和實踐指導。

關鍵詞 抗滑樁；滑坡治理；公路工程

中圖分類號 U418 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）17-0137-03

0 引言

抗滑樁作為一種經濟、有效的滑坡治理措施，受到了廣泛關注。抗滑樁通過將樁柱打入滑坡體內，利用樁柱的阻力和抗滑力穩定滑坡體，從而達到治理滑坡的目的。當前，在抗滑樁的應用過程中還存在一些問題，如設計不合理、施工不規范等，導致抗滑樁的效果未能充分發揮。該文通過對抗滑樁在高速公路滑坡治理中的應用進行研究，分析其施工技術、各項參數和應用效果，以期為高速公路滑坡治理提供更為有效的技術手段和解決方案，保障高速公路的安全和穩定運行。

1工程概況

宜賓至金陽高速公路施工總承包XJ22標工程，起點在涼山彝族自治州金陽縣境內，訖點在涼山彝族自治州金陽縣境內，屬于沿金沙江線路。路線自伊莫洛隧道出，洞口右側為土質高邊坡段，橫坡陡峻，且存在危巖體。危巖處于欠穩定～不穩定狀態，巖體裂隙微張，表層張開，部分脫落危巖，并伴有崩塌落石現象，在斜坡中下部可見新近崩塌碎塊石。在K130+161、K130+265左側和K130+136、K130+161伊莫洛隧道出口的洞口防護工程設置抗滑樁，入巖深度分別為13 m、14 m、15 m。樁長為28 m、30 m時，其樁身截面尺寸為2.5 m×3.5 m，樁心距為5.0 m，設計推力1 248 kN/m；樁長為25 m、26 m時，其樁身截面尺寸為2.0 m×3.0 m，樁心距為5.0 m，設計推力970 kN/m。

2 施工方法

2.1 定位鎖口

采用高精度的全站儀對各孔的中心點進行精確的放樣定位。為了保護樁孔在施工過程中不受損壞，在其四周設置堅固的護樁。

在完成測量定位后，開始第一節樁孔土方的開挖工作。在開挖過程中應嚴格遵循設計要求，確保土方的開挖深度和范圍都符合標準。隨后安裝第一節樁孔護壁模板，使用樁心點校正模板位置，確保其精確無誤，同時采取有效的支護措施。

在安裝完成后，對護壁模板的厚度、位置以及質量進行全面檢查。護壁的軸線偏差，不應超過2 cm的允許范圍，第一節護壁的高度應高于現場地面30 cm，將其壁厚設置為比下面井壁厚度增加10～15 cm，以提高其抗滲性和耐久性。在確認護壁模板的位置、厚度和質量都符合要求后，開始護壁的澆搗工作。

2.2 鎖口及護壁

鎖口是挖孔樁施工的第一節段，使用C30混凝土，鋼筋為φ12鋼筋，進行間距25 cm的雙層布置；鎖口高出地面30 cm，寬度不小于30 cm。圓樁護壁采用內齒式護壁，上口護壁厚20 cm，下口護壁厚15 cm，護壁使用C30混凝土澆筑。抗滑樁上口護壁的厚度采用25 cm，而下口護壁采用20 cm。鋼筋為φ12鋼筋，進行間距25 cm的單層布置，且上節護壁主筋與下節護壁主筋搭接30 cm。混凝土澆筑采用人工澆筑、人工振搗，坍落度控制在10 cm。第一模鎖口澆筑完成后立即搭設立面防護網，每孔配備一片覆蓋防護鋼筋網，當立面防護欄桿搭設完成后才可繼續進行后續的挖孔施工作業。場地整平時，應對有邊坡截水溝的優先施作邊坡截水溝。平整孔口時，應在孔口周圍設置不小于1%的流水坡度，在臨山側的坡腳設置20 cm×20 cm排水溝。鎖口應高出地面30 cm，保證地表水不流入孔內。

2.3 提升設備

第一節段樁孔的混凝土澆筑完成后，應在樁孔旁平整、硬化場地安裝提升架，提升架采用成品哈兒吊，吊機懸臂長度為1.4 m，有效提升高度為30 m，額定起重重量為1 t。從第二節段開始，利用提升設備運送土石。同時，配置慢速卷揚機提升渣土，卷揚機鋼絲繩采用直徑為6 mm的鋼芯鋼絲繩。當吊桶在樁孔上方0.5～1.0 m時，轉動橫移，使吊桶離開樁孔上方，吊桶在斗車內卸土，用斗車運送至孔口以外2 m。提升機尾部應采用2塊20 cm×40 cm×50 cm的C20混凝土制塊進行配重。挖孔作業示意圖如圖1所示：

2.4 人工挖孔

為預防施工區域的地面水滲入孔內，應在施工區域布置地面排水系統，沿場地四周布置排水溝和集水井。當孔內CO2含量超過0.3%，或孔深超過5 m時，應采用空壓機進行強制通風。每個樁孔應配備一套通風設施。對成孔過程進行全程的有毒氣體檢測，對常用活體家禽進行檢驗[1]。

2.5 鋼筋施工

按設計圖紙及實際樁長計算出主筋的下料長度，箍筋按2 m籠長的箍筋量分段下料，加強箍通過鋼筋模具下料，同時焊接成形。先用纜繩將箍筋吊入樁孔，并間隔兩節護壁置于護壁上。在孔口護壁上環形布置鋼筋籠固定筋，固定筋采用φ25，每根長度為800 mm，在孔口護壁上增加兩根φ25橫向鋼筋以承載鋼筋籠的重量。將第一道加強箍布置在固定筋的內圈，并與固定筋綁扎牢固。主筋應從上至下布置，且綁好第一段后再采用直螺紋連接第二段，接頭數量不大于截面接頭數的50％，且間距不小于35倍直徑，直螺紋連接好后應用力矩扳手進行檢測。待主筋全部連接好，并與固定筋綁扎牢固后，采用纜繩將其他加強筋吊入樁孔并與主筋綁扎牢固，再從護壁上取箍筋并按設計要求與主筋綁緊。鋼筋籠驗收合格后方可澆筑樁芯混凝土。

2.6 混凝土施工

樁基混凝土澆筑，應視孔底及附近孔壁滲入地下水的上升速度，以及現場條件確定混凝土的澆筑方法。該文以導管法澆筑干孔為例：

在澆筑時，采用導管下料，澆筑工藝類似于水下混凝土澆筑，只是對首盤混凝土不作方量要求。在澆筑過程中，應嚴格控制導管底埋置在混凝土中的深度，確保其達到約3 m。當導管底埋置過淺時，可能會導致混凝土流動不暢，影響灌注效果；而當導管底埋置過深時，則可能增加施工的難度和成本。根據混凝土的流動速度和灌注進度，適時拆除上一節導管，確保混凝土澆筑過程能夠連續而穩定地進行。樁頂往下3 m范圍內應使用振動棒進行振搗，振搗時應嚴格控制混凝土的振搗時間及振搗位置，以混凝土不顯著沉落或翻出浮漿為宜[2]。參考圖2所示：

2.7 施作錨索

當路塹開挖至錨孔設計位置時，應嚴格按照設計布置要求，使用精確的測量設備將錨孔位置準確地標定在抗滑樁上，并使用紅油漆在施工現場明確地標出錨索的開孔位置。這一過程中，錨孔位置的偏差必須嚴格控制在±20 mm以內[3]。

搭設滿足鉆孔、下錨和注漿施工所需的腳手架。腳手架應具備足夠的承載能力和穩固性，以應對施工過程中的各種外力作用。當達到設計深度后，不能立即停鉆，需穩鉆1～2 min，以防止孔底尖銳或孔徑不足。在鉆進完成后，應對鉆孔孔壁進行徹底清理，確保無沉渣和水體黏滯。這些雜質的存在可能降低水泥砂漿與孔壁巖土體的黏結強度，從而影響錨索的承載能力和穩定性。

2.8 錨索體

（1）材料選擇與布置

鋼絞線作為錨索體的主要受力構件，選用高強度低松弛無黏結的預應力鋼絞線，直徑為ΦS15.2 mm，共6根。為確保錨索體的穩定性和耐久性，應沿錨索體軸線方向，每2 m設置一道架線環，保證錨索體保護層的厚度不小于2 cm[4]。

（2）錨索體安裝與調試

錨索體采用人工安裝，安裝前應使用高壓風清除孔內雜質，確保孔內清潔。隨后，將錨索體放入孔內，用鋼尺精確量取孔外露出的鋼絞線長度，以計算孔內錨索的實際長度。

（3）錨索體制作與組裝

按照設計要求，精確切割鋼絞線長度。使用冷彎機將無黏結的鋼絞線彎曲成U形，并固定在承載體上。這一過程中，需特別注意鋼絞線不得相互纏繞，以免影響錨索體的整體受力性能。隨后，按設計荷載體間距，組裝完成整個錨索體，確保承載體位于鉆孔中部，以充分發揮其承載和分散應力的作用[5]。

檢測方法見表1所示：

2.9 錨固注漿

錨索注漿不僅形成錨索的錨固段，還為錨索體提供了必要的防腐蝕保護層。注漿過程通過一定的壓力使注漿體深入地層裂隙，有效固結地層，并顯著提高地層的承載能力。

該工程選用普通硅酸鹽水泥和一定比例的水進行調配，形成水泥砂漿。經過嚴格的試驗比選，確保水泥砂漿的強度不低于40 MPa。具體的配合比為1∶1（重量比），水灰比控制在0.4～0.5的范圍內，以保證注漿體的流動性和凝結強度。

在注漿工藝方面，考慮一般地層條件的特點，該工程采用一次注漿法。這種方法的關鍵在于將錨固段和自由張拉段同步注入水泥砂漿，確保注漿的均勻性和效率。

在注漿過程中，采用孔底返漿法。這種方法要求注漿壓力維持在0.5～0.8 MPa的范圍內，通過適當的壓力，使水泥砂漿能夠充分滲透到地層裂隙中，實現有效的固結和承載能力提升。為了確保注漿效果，設定了明確的注漿終止條件：當孔口出現持續溢漿，且持續時間不低于5 min（或排氣管停止排氣）時，即可停止注漿。這一措施旨在確保砂漿充分填滿孔道，避免注漿不足或過度[6]。

在注漿完成后，還應對孔口進行補漿操作，彌補注漿過程中可能出現的砂漿收縮或孔口砂漿不飽滿的情況，確保注漿體的完整性和密實性。

2.10 錨索張拉、鎖定及封錨

當漿體達到設計強度的80%后，方可進行張拉操作，以確保錨索體系具有足夠的承載能力，避免因張拉過早而導致錨索體系失效或性能下降。完成設計張拉后，應及時進行補償張拉，并進行鎖定。補償張拉是為了消除由于材料收縮、溫度變化等因素引起的預應力損失，確保錨索體系長期處于穩定的預應力狀態。鎖定操作則是為了固定錨索的預應力，防止其在使用過程中發生松動或預應力變化。

在進行錨頭處理時，應從錨具量起，且保留5～10 cm的鋼絞線長度，便于后續維護和檢修。剩余部分的鋼絞線需用機械切割，嚴禁使用電弧燒割。機械切割可以確保鋼絞線斷面的平整、光滑，避免出現毛刺或裂紋等缺陷；而嚴禁使用電弧燒割則是為了防止因高溫燒灼而導致鋼絞線性能下降或產生安全隱患。

錨具安裝時，應與錨墊板和千斤頂密貼對中，避免彎壓或偏折錨頭，保證承載的均勻性和同軸度。在張拉前，應先對錨索進行1～2次的預張拉，張拉荷載為設計值的10%～20%，使各部位緊密接觸，鋼絞線平直，確保受力均勻。進行整體張拉前，應先對各單元間的差異荷載進行補償。

預應力錨索的張拉分為5個階段，逐級施加設計值的0.3、0.5、0.75、1.0和1.1倍荷載。每施加一級荷載后，需穩定觀測至少10 min。

2.11 擋土板施工

擋土板為設計厚度為40 cm的C30鋼筋混凝土板式結構，通過Φ32錨桿與抗滑樁連接，錨桿頭部焊接一塊鋼墊板，以加強穩固效果。錨桿頭部澆筑在擋土板內部，避免了以往預制板安裝時錨桿頭部松動。錨桿采用72鉆頭成孔，壓力注漿，注漿壓力不小于0.4 MPa。錨桿抗拔力實驗抽檢頻率不應小于5%，單根錨桿的設計錨固力為50 kN，錨桿頭部與鋼墊板應采用雙面焊接。

3 結論

該文通過實例分析表明，合理設計和施工的抗滑樁能夠有效減少滑坡的發生和擴展，提高邊坡的整體穩定性。抗滑樁的設計和施工需要遵循科學的原則和規范，以確保其效果的充分發揮。在施工過程中，應充分考慮滑坡體的地質條件、環境因素和工程要求，確保抗滑樁的施工方法和參數的正確選擇；應嚴格控制施工質量，確保樁柱的打入深度、間距和傾斜度等符合設計要求，避免因施工不當而導致抗滑樁的效果受損。

參考文獻

[1]楊立，趙才聰，王咸臨.山區高速公路大橋邊坡抗滑樁加固措施分析[J].交通科技與管理，2023（19）：122-124.

[2]王芳佼.抗滑樁在G30寶天高速公路滑坡治理中的應用研究[J].甘肅科技，2023（7）：33-35+57.

[3]張國慶.滑坡穩定性及抗滑樁加固治理數值模擬研究[J].四川水泥，2024（2）：66-68+72.

[4]宋開利.加筋土擋墻+抗滑樁組合支護在路堤防護中的應用分析[J].交通世界，2023（33）：95-97.

[5]史勁.復雜地質環境下高邊坡穩定項目中抗滑樁運用分析[J].中國設備工程，2023（20）：256-258.

[6]鄢姍姍.圓形抗滑樁在滑坡地質災害治理中的運用——以韶關市河背村滑坡治理工程為例[J].四川有色金屬，2023（3）：38-40+58.