微型抗滑樁在滑坡處治中的應(yīng)用探析

張新濤

【摘要】滑坡是山區(qū)最為常見(jiàn)的地質(zhì)病害之一，微型抗滑樁具有施工快、布置靈活以及占地面積小等諸多優(yōu)勢(shì)，尤其適用于應(yīng)急、搶險(xiǎn)工程。本文首先對(duì)微型抗滑樁技術(shù)及其發(fā)展情況展開(kāi)分析，其后圍繞工程案例詳細(xì)論述了微型抗滑樁在滑坡處治中的應(yīng)用情況，以期可供參考。

【關(guān)鍵詞】微型抗滑樁;工程案例;滑坡處治;應(yīng)用

1、引言

滑坡是組成斜坡的巖土體沿某一破壞面整體向下滑動(dòng)的現(xiàn)象，往往規(guī)模不一，小至百余立方米、大至上億立方米?；掳l(fā)生往往給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的危害，對(duì)此加強(qiáng)滑坡處治研究具有重要意義，本文以微型抗滑樁的應(yīng)用為例展開(kāi)詳細(xì)分析。

2、微型抗滑樁技術(shù)概述

微型樁，又稱(chēng)小直徑樁、迷你樁，樁徑取值范圍為90～300mm，使用鉆機(jī)成孔后采用壓力注漿成樁，樁身可采用鋼筋混凝土或鋼管混凝土等不同的結(jié)構(gòu)形式。微型樁相比于傳統(tǒng)抗滑結(jié)構(gòu)物，其優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)：施工機(jī)具小，多采用鉆孔施工，可成樁區(qū)域能拓展至狹小作業(yè)空間;鉆孔直徑小，對(duì)不同的地層均較為適用，且施工過(guò)程對(duì)于滑坡體的擾動(dòng)小，施工噪音也相對(duì)較低;其自身樁位布置結(jié)構(gòu)模式變化多樣，還可與其它類(lèi)型抗滑技術(shù)結(jié)合使用。

微型樁抗滑技術(shù)在近些年日積月累的工程實(shí)踐中得到逐步的發(fā)展與完善，并開(kāi)始與其它較為成熟的滑坡加固技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用，具有代表性的組合結(jié)構(gòu)包括：微型樁與普通抗滑樁組合結(jié)構(gòu)、微型樁重力式擋墻、微型樁和預(yù)應(yīng)力錨索組合結(jié)構(gòu)以及壓力注漿型微型鋼管樁。

3、微型抗滑樁在滑坡處治中的應(yīng)用

3.1工程概況

某高速公路K117+885～K117+960段堆積層厚度為10～30m不等，路塹最大切深約60m。當(dāng)開(kāi)挖至標(biāo)高189m左右時(shí)（邊坡無(wú)防護(hù)），邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)。滑坡整體呈長(zhǎng)而窄的“舌狀”，滑坡后壁至滑坡舌的總長(zhǎng)度約為137m，寬約75m。滑坡呈現(xiàn)兩級(jí)滑動(dòng)平臺(tái)，最后緣滑坡后壁坎高近15m，坡下半部分的滑動(dòng)壁坎高約12m，前緣剪出裂縫曾在二級(jí)坡坡腳有明顯出露。滑坡體主要為粉質(zhì)黏土、含碎塊石粉質(zhì)黏土，滑床為順傾的灰?guī)r，局部位置為砂巖、泥巖?；瑤梁窦s幾公分～幾十公分，局部大于2.0m，黏粒含量和含水率高，呈軟塑接近流塑狀，有地下水滲出。另外，K117+857～K117+885段三、四級(jí)坡面因牽引而出現(xiàn)撕裂裂縫。

3.2滑坡成因分析

該滑坡為人工開(kāi)挖邊坡形成的牽引式、中層、中型的新滑坡。不合理的人工活動(dòng)和持續(xù)降雨則誘發(fā)和加速了該滑坡的發(fā)生與滑坡的變形，其成因分析如下：

（1）滑坡體結(jié)構(gòu)為滑坡發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。該坡體自然邊坡較陡，單面坡匯水面積大，滑坡體的土層主要為含碎塊石的粉質(zhì)黏土。從碎、塊石粒徑大小懸殊、棱角狀及土質(zhì)的極不均勻性等分析，屬坡洪積成因，其粘性差，透水性較強(qiáng)?；鶐r為全、強(qiáng)風(fēng)化泥巖，強(qiáng)、中風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r，微風(fēng)化灰?guī)r等，其透水性相對(duì)較弱。此類(lèi)巖土結(jié)構(gòu)有利于地表水的快速下滲，但在基巖面附近下滲受阻，地表水積聚于基巖面處，基巖面附近土體受到浸泡，強(qiáng)度降低，此坡體結(jié)構(gòu)屬不利于穩(wěn)定的坡體結(jié)構(gòu)。同時(shí)，基巖巖面傾向坡下，為坡體的滑動(dòng)提供了有利條件。

（2）不合理的人類(lèi)活動(dòng)改變坡體應(yīng)力狀態(tài)。原坡體為一穩(wěn)定的土質(zhì)邊坡，由于公路建設(shè)需要，邊坡開(kāi)挖形成新的臨空面，破壞了坡體的初始平衡應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力重新分布。邊坡開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后才開(kāi)始框架錨桿的防護(hù)施工，施工工序不合理，防護(hù)結(jié)構(gòu)未能及時(shí)起到阻滑作用，坡體處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。

3.3滑坡處治方案

根據(jù)此工點(diǎn)地質(zhì)條件，綜合考慮工程擾動(dòng)、降雨等誘發(fā)因素，首先對(duì)該滑坡工點(diǎn)采取了預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁為主，刷坡減載和截排水為輔的綜合治理措施。然而，在進(jìn)行抗滑樁人工挖孔時(shí)，坡腳開(kāi)挖誘發(fā)滑坡體再次發(fā)生快速滑移，抗滑樁護(hù)壁發(fā)生“鼓肚子”、開(kāi)裂等破壞，危及挖孔的人員安全。

此時(shí)，距離道路通車(chē)不足3個(gè)月，抗滑樁方案難以繼續(xù)實(shí)施。兼顧工期緊任務(wù)重、滑坡體復(fù)活現(xiàn)狀以及施工場(chǎng)地情況等，提出了以微型樁—預(yù)應(yīng)力錨索和地梁—預(yù)應(yīng)力錨索錨固工程為主，刷坡減載和截排水為輔的綜合治理措施。

3.4微型抗滑樁綜合措施

（1）在距離坡腳約16m、30m和70m的平臺(tái)處分別設(shè)置4排、4排和5排微型樁，分別為下組微型樁、中組微型樁和上組微型樁，采用間距0.8m×0.8m梅花形布置，嵌巖深度分別不小于5m、5m和6m。微型樁頂部采用C20鋼筋混凝土承臺(tái)連接，承臺(tái)寬和高分別為3.2m和1.5m、3.2m和1.5m與4.0m和1.5m。微型樁的樁徑150mm，樁芯為4根32鋼筋，水泥砂漿填充。上組微型樁頂部承臺(tái)設(shè)置1排預(yù)應(yīng)力錨索，錨索為5束15.24mm標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度為1860MPa的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，錨索錨固段長(zhǎng)10m，錨索設(shè)計(jì)張拉力500kN，鎖定拉力300kN，錨索嵌巖深度不小于10m。

（2）從上到下對(duì)滑體刷坡減載，其中第四級(jí)平臺(tái)寬度15m，平臺(tái)現(xiàn)澆10cm厚的C20混凝土封面。

（3）各級(jí)邊坡防護(hù)如下：第一級(jí)：掛網(wǎng)噴播防護(hù);第二、三、四級(jí)：人字形骨架防護(hù);第五級(jí)：地梁—預(yù)應(yīng)力錨索錨固，地梁采用現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土，截面尺寸0.6×0.6m，并在地梁頂及底邊設(shè)C25鋼筋混凝土橫梁，采用與微型樁相同的預(yù)應(yīng)力錨索錨固;第六級(jí)：鋼筋混凝土人字形骨架+錨桿護(hù)坡，錨桿長(zhǎng)9m。

（4）在滑坡周界以外5m布設(shè)截水溝，邊坡平臺(tái)設(shè)置截水溝，坡面適當(dāng)位置設(shè)急流槽。

3.5滑坡處治過(guò)程穩(wěn)定性分析

10月29日，上組微型樁施工，至11月16日已施工200多根，平均孔深26m，成孔速度快。此期間，滑坡體仍處于滑動(dòng)狀態(tài)且滑移速率較快，主滑坡區(qū)的深部位移測(cè)斜管陸續(xù)被剪斷，剪斷位置從3m到8m不等，已施工微型樁受力傾斜，滑坡體仍存在較大風(fēng)險(xiǎn)。

11月28日基本完成上組微型樁施工。為保證滑坡施工安全，在上組微型樁下面的第四級(jí)邊坡處重新恢復(fù)深部位移監(jiān)測(cè)管，四天內(nèi)的最大位移達(dá)2.5cm，隨后測(cè)斜管再次被剪斷?；潞缶壖爸芙缋塾?jì)位移最大值僅0.5mm，滑坡后緣及周界邊坡穩(wěn)定。

12月5日完成承臺(tái)預(yù)應(yīng)力錨索的張拉施工，承臺(tái)表面水平位移超1cm，豎向位移達(dá)4cm，且受降雨影響承臺(tái)底部的脫空約2m，滑坡體下滑狀態(tài)得到改善，但仍存在滑移趨勢(shì)。隨后進(jìn)行上組微型樁下部第三、四級(jí)坡體的刷坡卸載和中組微型樁的施工，刷坡土體反壓至坡腳。坡腳開(kāi)挖，除坡體表面存在局部溜滑外，上組微型樁承臺(tái)頂部表面水平位移僅發(fā)展2cm，滑坡基本穩(wěn)定，滑移趨勢(shì)總體得到有效控制。

次年1月中旬完成中組微型樁施工，4月下組微型樁施工完畢，整個(gè)滑坡區(qū)治理基本完成。1～4月期間滑坡區(qū)的表面累計(jì)位移量也僅有2cm，且位移曲線趨于平緩，滑坡基本得到控制。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在滑坡災(zāi)害處治中，微型樁憑借著施工簡(jiǎn)便、安全、快速、經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)勢(shì)得到了廣泛運(yùn)用，并積累了大量的成功經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合工程實(shí)踐來(lái)看，滑坡處治時(shí)可以微型樁、抗滑樁、錨索等錨固工程為主，輔以刷坡減載和防排水的綜合治理措施，切實(shí)增強(qiáng)滑面的抗剪強(qiáng)度和抵抗滑坡推力，確保滑坡治理后長(zhǎng)期穩(wěn)定。

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