抗滑樁在滑坡處理中的應用

■吳勝

（中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司 重慶 400023）

抗滑樁在滑坡處理中的應用

■吳勝

（中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司 重慶 400023）

抗滑樁是滑坡治理中的一項重要措施，但是長期以來的抗滑樁設計均存在一系列的問題沒有得到合理解決。本文將結合DK66+600~DK66+700段工程滑坡情況，根據該工程段的工程地質和水文情況，提出如何采用抗滑樁治理滑坡。

抗滑樁滑坡處理應用

滑坡指在一定地質、地形條件下由人為因素或自然因素造成的巖土體力學失衡，進而導致上坡上的不穩定巖土體受重力影響產生不規則滑動的一種地質現象。誘發滑坡的因素主要有兩方面，一是自然條件的改變，二是人類的工程活動[1]。建設活動越頻繁，其對自然環境的影響就愈加深重，最終造成大面積的人工災害滑坡。滑坡已和火山和地震并列成為當今社會的三大地質災害，因此需要采取積極采取措施防治滑坡。

1 DK66+600-DK66+700段工程滑坡情況概述

1.1 DK66+600-DK66+700段工程概述

DK66+600-DK66+700段工程所處地形為平臺、陡坎相間分布，整體地形坡度約為11°。下伏基巖為二疊系龍潭長興組頁巖夾煤線，施工圖設計顯示該段左側為高約5m的路塹，坡率為1:1.25，坡面采用骨架護坡防護措施。該工程段自2011年4月施工伊始，由于種種原因，邊坡一直未作防護，邊坡截水溝也未完全施作完畢。2012年7月份該地區連降暴雨后，多處開始出現裂縫，尤以DK66+700左側47m處、DK66+700左側66m處、DK65+711處嚴重。險情出現后，鐵路施工項目部迅速組織區域內的居民撤離，并展開實地勘察工作。

1.2 工程地質條件

DK66+600-DK66+700段工程所屬地區屬低山構造剝蝕地貌，大部分地段屬緩坡地形，地形起伏較小?？辈斓貐^高程在769-808m之間，沿線多覆蓋2-5m第四系土層，由于工程建設活動和耕種需要，部分地形已被整平呈臺階狀。測區內巖體呈單斜構造產出，代表性巖層產狀為：N70°E/15° NW，主要發育2組節理：N73o E/78oNW 、N70 o W/67oSW，節理多呈微張狀。該區的地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，基本地震烈度為Ⅵ度。

1.3 水文地質條件經過勘察，該地區未見地表水，降水后可形成短暫性的流水，由于地形較為平滑，降水會在地表逐漸匯聚形成地面降水。地下水主要為第四系孔隙型水、基巖裂隙水，第四系孔隙型水受大氣降水的影響較大，基巖裂隙水主要賦存于二疊系上統龍潭長興組（P2l+c）地層內，大氣降水排泄不暢就會導致地下水逐漸匯聚，并在坡腳裂縫處出現滲水現象。綜上，DK66+600-DK66+700段工程范圍內的地表水不豐富，地下水受大氣降水的影響較大。

2 滑坡成因分析

鉆孔勘查顯示開裂區域的土層厚度約為2-5m，無軟弱夾層，邊坡區域的頁巖容易受風化影響，部分頁巖巖芯已蝕變為泥，降雨后，巖質變軟。通過現場勘查可以將滑坡成因總結為以下幾個方面：（1）工程建設活動：DK66+600-DK66+700段工程自施工滯后，未對坡面進行防護，由于邊坡高度大，前緣臨空降低邊坡穩定性。（2）人類活動：工程段區域內開裂的房屋均為泥質土房，下部多為自行填筑的保坎，這種地基在連續暴雨條件下，穩定性較差，加之受到工程段邊坡失穩牽引的影響，加劇了房屋地基的開裂，周圍居民私自在坡腳開挖煤層，導致邊坡更加不穩定[2]。（3）水：該工程段地形平坦，地表徑流排泄不暢，地表水匯聚后通過裂隙滲入巖層中，軟質頁巖受侵蝕浸泡后逐漸變軟，抗剪強度和抗滑力均逐漸減弱，最終形成滑動面。為進一步深入分析滑坡成因，需要對滑坡力學參數表進行定量分析，考慮到邊坡目前已發生開裂但尚未發生大規模變形垮塌，根據極限平衡反算滑面抗剪強度參數（表1）。

表1 滑坡力學參數表

3 處置方案和抗滑樁設計

3.1 處置方案

根據DK66+600-DK66+700段工程的地質和水文條件，需要結合工程安全等級決定處置方案，并參考巖土物理力學性質指標推薦值（見表2），經過綜合分析，擬決定采用抗滑樁+邊坡卸載+增加排水的綜合處置方案：（1）開裂房屋建議盡早搬遷，此段邊坡地表開裂地段覆蓋彩條布，防止雨水下滲加劇邊坡開裂。（2）適當削坡，降低巖土體滑力。（3）在滑坡周邊設置截水溝，攔截地表水，利用粘土填塞滑體上的裂縫，防止地表水滲入，在邊坡設置排水管，用于排出地下水。（4）妥善安置施工棄土，以免暴雨時可能造成土溜[3-4]。

表2 巖土物理力學性質指標推薦值

3.2 抗滑樁設計

3.2.1 設計資料分析

設計抗滑樁的第一步是取土樣進行剪力分析，不同土樣的剪切指標差別較大，宜采用C、φ的平均值，結合滑坡力學參數表中的反算結果，最終確定滑動面的抗剪輕度指標C、φ分別為15、18.5，滑體重度取19.5kN/m3。

3.2.2 抗滑樁尺寸設計根據上述設計資料和彎矩剪力，最后確定抗滑樁長度為20m，嵌入地表的長度為10.7m，形狀為方樁，高度為3.0m，樁體為混凝土材料，抗彎強度為1.68×105MN/m2。

3.2.3 抗滑樁作用形式分析

將抗滑樁設置在滑坡較為平緩的地段，假設滑坡推力方向與畫面平行，滑坡土體自上而下的滑動速度基本保持不變，假定滑坡土體的作用推力分布呈矩形，滑體表層的滑動速度較小，推力分布可假定為三角形，在矩形和三角形之間進行權衡，可假定最終推力分布為梯形。

3.2.4 滑坡監控

為保證抗滑樁施工和投入使用安全有效，需要對滑坡體進行實時動態監控，施工期間，需安排專業的技術人員負責對滑坡體穩定性進行監測，觀察滑坡體裂縫有無明顯變化，在裂縫密集區域，需要設置位移監測器，并安排專人進行巡查。降雨后要加強巡查力度，觀察裂縫是否開裂，滑坡體是否變形。抗滑樁投入使用后，通過監測結果可以得知抗滑樁可有效阻止坡體下滑[5-6]。

4 結語

抗滑樁作為一種有效的滑坡治理方法，在工程建設中得到了廣泛的使用，為使抗滑樁發揮作用，需要對實際工程進行分析，結合工程地質和水文條件仔細設計抗滑樁，確定抗滑樁的具體尺寸和分布形式，在抗滑樁施工完成后還要加強動態監測，尤其在降雨之后，更要加強巡查力度，除采用抗滑樁治療滑坡之外，還要結合多種措施，如卸載、排水等達到綜合治理目的，只有在全面分析的基礎上才能設計出符合工程實際的抗滑樁，降低工程成本，提高滑坡治療效果，確保原有工程的使用壽命。

[1]孫勤良,陳華良,梁宇紅,等.抗滑樁在地震災后恢復重建工程中的應用--以G108線雅安至滎經界段蘆山地震災后恢復重建工程為例 [J].黑龍江交通科技,2014,11:1+4.

[2]曾樹元,吳正新,陳仁宏.大直徑超深抗滑樁在索風營水電站Dr2~#危巖體處理中的應用 [J].河南水利與南水北調,2014,22:22-24.

[3]萬飛,鄧清祿,張申,等.基于BOTDA的光纖傳感技術在抗滑樁變形監測中的應用[J].安全與環境工程,2014,03:36-40+45.

[4]牟春梅,邱建國,何永超,等.預應力錨索格構梁與錨索抗滑樁在滑坡治理中的比選分析 [J].路基工程,2014,04:28-32.

[5]王俊,賓江宏.抗滑樁技術在軟土路基處理中的應用 [J].中國市政工程,2013,01:66-68+108.

[6]楊光華,鐘志輝,張玉成,等.根據應力場和位移場判斷滑坡的破壞類型及最優加固位置確定 [J].巖石力學與工程學報,2012,09:1879-1887.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-335-2