小康高速公路鄭家灣滑坡抗滑樁治理技術研究

左宗琛，王心剛，王鵬

(1.甘肅省慶陽市建設局，甘肅慶陽 745000;2.長安大學建筑工程學院，西安 710064; 3.陜西高速公路工程試驗檢測有限公司，西安 710086;4.長安大學公路學院，西安 710064)

小康高速公路鄭家灣滑坡抗滑樁治理技術研究

左宗琛1，2，王心剛3，王鵬4

(1.甘肅省慶陽市建設局，甘肅慶陽 745000;2.長安大學建筑工程學院，西安 710064; 3.陜西高速公路工程試驗檢測有限公司，西安 710086;4.長安大學公路學院，西安 710064)

結合小康高速公路鄭家灣邊坡的地質條件與工程特性，采用加設抗滑樁的措施進行處理，并通過鋼筋應力計與混凝土應變計對抗滑樁內部受力特性進行長期監測，得出抗滑樁承受的滑坡下滑力最大為11.0 kN，該邊坡存在深層滑動的趨勢，抗滑樁對邊坡起到了一定的加固作用。同時測讀數據顯示應力應變數據均趨于穩定，表明抗滑樁處治下的邊坡趨于穩定狀態。

滑坡 抗滑樁 監測 鋼筋應力計 混凝土應變計

滑坡治理的原理是通過某種結構物人為給邊坡巖土體施加一個外力作用或者通過人為改善原有邊坡的環境，最終使邊坡達到一定的力學平衡［1-3］。抗滑樁是將樁插入滑動面(帶)以下的穩定層中，利用穩定地層巖土的錨固作用以平衡滑坡推力穩定坡體的一種結構物，它在滑坡治理中占有重要的地位。由于邊坡內部巖土力學作用的復雜性，從地質勘察到抗滑樁設計均不可能完全考慮邊坡內部的真實力學效應，且設計都是在很大程度的簡化計算上進行的。為了反映邊坡巖土真實力學效應、檢驗抗滑樁設計施工的可靠性和處治后的邊坡的穩定性，就需要對抗滑樁的內部受力進行監測［4-5］。本文通過對鄭家灣滑坡的抗滑樁處治效果進行監測，分析該治理方法的合理性。

1 鄭家灣滑坡工程地質概況

小河至安康高速公路沿線地層多由薄層坡積或殘坡積碎石土、風化破碎片巖、千枚巖組成，巖層走向與路線大多近于垂直，巖層產狀對路基邊坡穩定影響不大。河谷階地路段為斜坡殘積地層，巖性為低液限黏土，其中部分路段土中含有較多的黏粒以及親水性較強的蒙脫石或伊利石等黏土礦物，遇水膨脹，失水收縮，為弱膨脹土。鄭家灣滑坡系古滑坡，在雨季多次復活，其局部處于不穩定狀態。整個滑坡體在多次滑動后趨于穩定。滑坡區總的地貌特征表現為臺階式緩斜坡，后壁較明顯，兩側周界為基巖，滑坡特征相對明顯。整個滑坡表現為牽引式滑坡，分兩級:第一級為推測滑坡，長約276 m，寬約160 m，滑坡體厚度約為28 m;第二級長約164 m，寬約160 m，滑體厚約14.5 m。滑坡主滑方向為112°，周界清晰，滑坡下混凝土路面多處被推移破壞。調查表明，該滑坡仍處于蠕滑狀態。

結合以上地質條件采用抗滑樁技術進行該滑坡的治理［6］。邊坡地質與抗滑樁位置如圖1所示。

圖1 邊坡地質與抗滑樁位置

2 傳感器的布置

抗滑樁的長×寬×厚為13.0 m×2.0 m×1.5 m。使用鋼筋應力計和混凝土應變計對抗滑樁內部受力進行應力應變監測。監測儀器布設如圖2所示。

3 監測結果分析

圖3為鋼筋應力計的監測數據，從圖可見抗滑樁受滑坡滑動力作用產生的最大壓力為11.0 kN(鋼筋計數據以拉為正，以壓為負)，且隨監測時間的變化而增大。抗滑樁受壓說明抗滑樁起到了抗滑的作用。中間部位受壓力最大，表明邊坡深層滑動的趨勢較大。由于滑坡推力的作用，下部受拉區鋼筋呈現受拉的現象，拉力最大值為4.52 kN;2006年8月18日抗滑樁受壓力產生突變，最大壓力從6.0 kN變化為10.9 kN，表明滑坡在此時產生滑動的趨勢，抗滑樁的存在抑制了滑坡的開展。

圖2 抗滑樁傳感器布置(單位:cm)

圖3 鋼筋應力計測試結果

圖4混凝土應變計的測試結果顯示隨著時間的不斷增加，應變計數據逐漸趨于穩定，抗滑樁混凝土受到的最大壓應變為61.1×10－6，最大拉應變為46.1× 10－6。混凝土彈性模量按30 GPa計算可得混凝土受到的最大壓應力為1.833 MPa，最大拉應力為1.383 MPa，滿足混凝土的工作能力。鋼筋應力計與混凝土應變計的數據均趨于穩定，表明邊坡滑動趨勢并沒有進一步開展，抗滑樁的加設起到了阻止鄭家灣滑坡繼續發展的作用。

4 結論

結合小康高速鄭家灣滑坡的滑坡特征，采用抗滑樁進行治理，通過抗滑樁內部應力應變監測得出:

圖4 混凝土應變計測試結果

1)測試結果顯示抗滑樁受滑坡體下滑力的作用，抗滑樁的存在抵抗了下滑力，對邊坡的穩定起到了加固作用。

2)鋼筋應力計與混凝土應變計的數據均趨于穩定，表明抗滑樁加固下的邊坡趨于穩定。證實了抗滑樁治理鄭家灣滑坡的合理性。

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［6］劉勝群，陳春雷，海均.桂柳高速公路滑坡治理與監測［J］.鐵道建筑，2009(8):93-94.

U416.1+4

B

1003-1995(2011)02-0089-03

2010-08-01;

2010-09-05

左宗琛(1983—)，男，甘肅慶陽人，碩士研究生。

(責任審編 葛全紅)