抗滑樁在滑坡地質災害治理中的應用

鄭國棟

摘要：滑坡指斜坡巖體或土體沿軟弱面（帶）整體下滑的地質現象，滑坡地質災害治理工程中，所采取的方案非常多，抗滑樁就是其中能夠有效抵抗坡體滑移的一種治理方案。筆者對抗滑樁施工工藝進行深入的研究，現將實際施工經驗進行總結，并引入具體案例進行分析探討，供廣大同業者借鑒參考。

關鍵詞：滑坡；地質災害；抗滑樁；施工工藝

滑坡地質災害形成的因素比較多，滑坡類型決定了治理方案，抗滑樁是滑坡地質災害治理工程中非常有效的一種治理方案，在滑坡地質災害治理中具有抗滑能力強、對樁周圍土體影響小，治理效果顯著，得到了廣泛的應用。在實際滑坡地質災害治理施工中，抗滑樁有許多注意事項和內容，筆者將結合自身多年的工作經驗逐一進行分析。

1.滑坡地質災害形成的因素

1.1滑坡地質災害形成內部因素

1.1.1邊坡的高度、坡度及臨邊條件

根據筆者多年的工作經驗，很多形態不利的邊坡容易在坡腳產生剪切應力，導致邊坡出現剪切破壞，當出現剪切破壞的同時，坡頂的張力應力會導致坡頂出現張拉裂縫，這種現象容易導致護體失穩，進而發展成為滑坡。總的來說，坡度越高，坡度越大，邊坡失穩的可能性就越大。平面上的凹坡比凸坡更穩定，斜面的曲率半徑越小，就越有利于邊坡的穩定性。

1.1.2邊坡巖石和土體類型

邊坡穩定性與邊坡巖石和土體類型關系密切，不同的邊坡巖體，內力傳導機制差異較大，所導致產生的失穩或破壞形態也有所差異，土體性質越好，土體坡度穩定性就越好。如土體強度指標C（內聚力）和φ（內摩擦角）較大的土質邊坡穩定性，要遠高于土體強度指標C（內聚力）和φ（內磨擦角）較小的土質邊坡穩定性。

1.1.3地質構造

地質構造是很多地質災害形成的主要原因，滑坡地質災害同樣如此，一般情況下同向邊坡傾角小于坡腳的反傾邊坡更容易出現失穩的現象。同時邊坡運動的自由度和結構層面與邊坡坡度聯系也十分密切，當出現不利于結構面的走向時，邊坡越有可能出現失穩的現象，當邊坡的結構面與邊坡的走向之間的角度越大，邊坡運動的條件被削弱，邊坡就會更穩定。另外，很多邊坡的結構表面堆積軟弱土體同樣會降低邊坡的剪切強度，在其他條件作用下，很容易引發滑坡地質災害。

1.2影響邊坡穩定性的外部因素

1.2.1水的作用。

滑坡地質災害的形成素有“十坡九水”的說法，水量過多會降低坡體抗滑力、增加下滑力，遇到暴雨、季節水、地下水過多的情況，很容易導致邊坡失穩。邊坡巖體內的水可以分為結合水和自由水，結合水對粘性土土粒的粘結意義重大，土粒表面因靜電力吸引，形成水化膜的水分，能夠在土粒形成牢固的結合力，這種結合力是形成粘性土稠度和強度的重要指標。

自由水是指結合水之外的水，根據水分重力的差異，可以分為毛細水和重力水兩種。毛細水水分子受土巖顆粒表面吸引，所以流動性比較小，而重力水正好相反，不會被土巖顆粒表面吸引，受到重力的影響自由流動，對土巖產生水壓力。

水的作用主要影響是軟化巖石，降低強度，以及對邊坡產生進水壓力和動水壓力。當水滲透到土體當中，靜水壓力作用下邊坡土體失穩的情況就會發生，在進行邊坡失穩的工程實踐中，如何削弱和消除水對邊坡的影響，改善水文地質條件是邊坡治理成功的關鍵所在。

1.2.2振動作用。

振動作用增加邊坡的滑動力，如常見的爆破作業對邊坡的巖體產生破壞，降低巖體的強度，使雨水、地下水沿著爆破裂隙滲透，加速巖體風化。振動作用還會導致邊坡內的飽水液化，并出現流動，導致邊坡失穩。

1.2.3人為因素的影響。

很多邊坡出現失穩滑坡現象，是人為的工程建設影響，不正當的人類活動影響到邊坡的穩定性，如過度削坡、地下工程、棄土堆載等現象都會影響邊坡失穩。除此之外，過度砍伐導致坡面裸露沒有進行防護，導致雨水沖刷，也會引發滑坡地質災害。

2.抗滑樁施工前準備分析

滑坡地質災害治理抗滑樁施工前期，需要組織測量人員對施工區域進行測量放點，設置好控制網，對于抗滑樁的高程、軸線等位置進行定位，根據設計圖紙中樁體斷面尺寸在實際施工位置標注輪廓。在完成放點工作之后，結合施工所在區域的地質情況，安裝井架，視施工區域現場情況設置好棄碴場，在后期開挖的過程中，將開挖所產生的棄渣搬運到棄渣場。同時，為了避免后期施工遇雨季對抗滑樁施工產生不利影響，宜在孔口位置搭建雨棚，認真檢查施工所用機械設備及井下排風、照明等設備，確認可正常使用方可搬運進入到施工場內，抗滑樁開挖施工過程中，需要混凝土進行護壁，因此在井口開挖合理位置處設置混凝土攪拌池，所使用的砂石、水泥及外加劑分類儲放。

3.抗滑樁施工要點分析

3.1樁井口開挖及鎖扣施工

在完成測量放點準備工作之后，首先開始的是樁井口開挖和鎖扣施工，在前期開挖的過程中，土體如果是弱風化層，需要采用鋼筋混凝土護壁，護壁需要達到設計的強度，護壁鋼筋上下搭接需要根據設計文件進行施工，開挖到一定深度后，需要關注第一截混凝土護壁，此時護壁在井口1m左右高度范圍內加厚至3m。同時，樁孔開挖斷面和深度需要嚴格按照施工規范進行，以確保開挖質量。

3.2樁身開挖

進入到施工環節，抗滑樁表面土層的開挖常采用人工開挖的方式，隨著開挖的深度不斷加深，遇到較硬的土層則需要借助風鎬進行開挖，施工過程中還可能需要應用膨脹劑進行開挖，再往下開挖的過程中遇到較硬的石質地層，可應用水磨鉆的施工工藝進行開挖。在此需要特別強調的是，開挖過程中一定要注意開挖的垂直度，偏差不能超過設計文件和施工規范的標準，當出現偏差應該及時地進行糾正，多個樁位同時開挖時，為最大限度減少對相鄰樁位的影響，一般采用隔樁開挖的方式，這樣可以防止出現水滲漏和土體滑移，確保施工安全。

3.3鋼筋籠制作安裝

樁孔開挖到設計深度后，接下來的工作是鋼筋籠的制作安裝。在鋼筋籠制作之前，需要對場內的鋼筋除銹處理，受限于制作安裝場地和環境的限制，鋼筋籠需要在樁孔內進行安裝和焊接，因此出于安全的考慮，通過分段制作和安裝的方式進行，安裝完畢后需要對樁四周預埋無損檢測塑料管，以便在澆筑完畢后對樁身進行質量檢測。制作和安裝鋼筋籠的過程中，需要申請隱蔽驗收，對樁孔深度、鋼筋籠的制作和安裝進行驗收方可進入下一步的施工。

3.4混凝土澆筑

樁孔開挖到設計深度，并制作吊裝好鋼筋籠后，在澆筑前需要進行隱蔽驗收，對樁底進行清孔，主要目的是保障樁孔內沒有過多的積水、沉渣。目前大多數滑坡地質災害治理施工所采用的混凝土都是商砼，在進行澆筑的過程中采用漏斗和導管下料，應采取整體連續澆筑，分層振搗的方法，分段振搗厚度應控制在0.5m之內，分層澆筑高度應控制在1.5m之內，從底部逐步澆筑到樁頂標高，澆筑完成后清除表面的浮漿，混凝土初凝之前要進行抹壓平整處理，避免出現塑性收縮，澆筑完畢后為保障澆筑質量，在樁底表面覆蓋養護土工布或保濕膜，確保養護時間不低于7d。

在抗滑樁樁身澆筑的過程中，需要注意以下幾點，當安裝完鋼筋籠后，無法將水泵放入樁底進行排水時，為確保混凝土澆筑的質量，可采用水下灌注的方式；其次在澆筑混凝土的過程中，要嚴格控制好混凝土的坍落度，避免高空澆筑出現混凝土離析的現象；再次，在澆筑的過程中嚴禁往孔內加水，在等待混凝土罐車的過程中也不能往樁孔內加水攪拌，當出現和易性較差的時候，應該加強振搗，以確保混凝土澆筑的質量；最后，在混凝土澆筑的過程中，混凝土對護壁擠壓可能會出現護壁滲水的現象，滲水會改變混凝土的配比參數，此時應該立即停止澆筑，及時采取“封堵排”等措施。

4.滑坡地質災害治理抗滑樁施工案例分析

4.1工程概況

A滑坡地質災害治理工程項目位于西南某山村地區，受持續強降雨的影響，位于本村集市北側坡體出現裂縫，前緣局部塌方，導致位于坡腳的房屋出現傾斜、開裂等現象，經地質勘查查明，滑坡體規模約30萬m3，危及當地百人以上生命和財產安全。

結合滑坡產生的具體原因和治理目標，本治理工程主要擬采取“削坡減載+截排水溝工程+抗滑樁工程+擋土墻工程+坡面綠化工程+雜房拆除恢復工程+監測工程”的綜合治理方案，下文將著重對抗滑樁設計及施工過程進行分析和探討。

4.2抗滑樁施工設計方案

結合A滑坡地質災害治理工程項目所在的地質環境，設計削坡減載后的兩級平臺上布置抗滑樁，第一級平臺布置抗滑樁10根，第二級平臺布置抗滑樁12根，相鄰樁中心間距5m，樁形為1.5m×2m方樁，抗滑樁開挖至完整中風化基巖面以下5m，平均樁深15m。

4.3抗滑樁施工流程及質量控制

4.3.1施工準備

A滑坡地質災害治理工程項目抗滑樁施工前期，對進場的施工設備機具進行檢修，對施工班組進行了施工技術、質量交底、安全技術交底，安排施工所需的砂石、模板進場，平整場地。利用測量工具放出樁位軸線，開挖之前測量孔口高程，確定樁孔中心與邊線。

4.4.2成孔施工

根據A滑坡地質災害治理工程項目設計文件，抗滑樁開挖采取間隔錯開“跳挖”的方式施工，結合當地的地質條件，同段挖土次序從中間往兩邊孔壁擴挖，挖孔孔徑超挖控制在5%以內，單次挖深不超過護壁模板長的20%，開挖護壁裝模施工后，待護壁混凝土強度達到60%以上，方可進入下一步的開挖。開挖過程中遇到堅硬巖石，用風鎬進行破碎后進行清運，同時若遇到地下水，應及時用潛水泵進行排水，并進行封堵，開挖過程中做好施工記錄，及時與勘察報告進行比對，若遇不明地質情況應及時上報給勘察設計單位進行現場確認，確保安全后方可繼續施工。

4.4.3終孔檢查驗收

樁孔開挖至設計深度后，對樁孔位移偏差、樁徑偏差、樁底持力層等情況進行自檢合格后，報監理單位申請隱蔽驗收，會同設計、勘查、監理、業主等相關主體進行現場隱蔽驗收，辦理簽證手續。

4.4.4鋼筋籠制作、運輸

A滑坡地質災害治理工程項目所處的地形和場地有限，鋼筋籠采取孔外制作和孔內安裝成型的方式，主筋按照10d-15d搭接焊接，吊裝的過程中采取整體吊裝的方式，安裝完畢后，對標高、間距、焊接質量和保護層等重要內容進行檢查，并報請監理單位進行隱蔽驗收。

4.4.5澆筑混凝土

A滑坡地質災害治理工程項目混凝土澆筑采用C30商品混凝土，從混凝土攪拌站運送至施工現場，采取天泵泵送的方式澆筑到樁孔內，混凝土澆筑的過程中要避免高處澆灌，混凝土澆筑的過程中，混凝土表面不能有過多的積水層，應該將積水去除后方可繼續施工。混凝土澆筑的過程中要加強振搗，對于極個別地形位置較差的孔位，天泵無法實現泵送的樁孔，可采取吊車加料斗導管的方式進行澆筑，混凝土澆筑采取整體連續澆筑，分層振搗的方式，在澆筑過程中若出現孔壁滲水，可能影響到混凝土質量的時候，應該暫停澆筑，對孔壁滲水現象進行處理后，方可繼續澆筑。混凝土澆筑的過程中，還應該做好混凝土試塊的制作，對各項施工參數進行記錄，澆筑完畢后，要及時做好混凝土養護工作，加強質量控制。

5.結語

綜上所述，滑坡地質災害發生的因素非常多，在滑坡地質災害治理中，抗滑樁的應用價值非常大，同時抗滑樁是一個施工難度較大的工藝，需要嚴格按照施工規范，有序開展施工。同時，抗滑樁施工屬于高危作業，安全隱患多，需要在加強質量控制的同時，加強安全管理，確保施工質量和安全管理工作雙達標。

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