復雜地形抗滑樁加固滑坡段高填方路基施工技術研究

韓學明 葉莘

（1.浙江交工集團股份有限公司 浙江杭州 310051；2.浙江交工金筑交通建設有限公司 浙江杭州310051）

隨著交通工程建設范圍的擴大，不少道路施工中會遇到滑坡段施工的情況。滑坡是指斜坡或人工邊坡在降水、流水沖刷等自然因素或爆破、人工開挖等人為因素的影響下失去原來的坡體平衡，沿某一貫通的破壞面或是軟弱面整體向下滑動的現象［1］。若處理不當，則會造成施工面下滑的情況，甚至引起道路的病害、崩塌。目前，施工中普遍采用抗滑樁對滑坡進行處理，滑坡的穩定性可以得到一定的改善［2-4］。然而，抗滑樁及其土拱效應帶來的邊坡穩定性影響對其應用提出了挑戰［5-7］。為了優化抗滑樁加固邊坡工程效果，需要對抗滑樁及其受力情況進行更加深入的機理分析。

針對抗滑樁不同施工參數對抗滑樁性能的影響，本文依托實際工程，對滑坡段抗滑樁方案進行了研究與改進，以期為今后類似工程提供借鑒經驗。

1 工程概況

527國道新昌大市聚至嵊州黃澤段工程（新昌段）在LK11+700-LK11+800 處的滑體范圍較大，滑坡沿路線方向寬約100m，滑坡體厚度5～11m，滑體面積約29 700m2，屬于中型的中層深度碎石土類推移式滑體，滑動面為其中下部易軟化的含角礫黏土層，滑動面較緩。滑坡體地下水埋深淺，地下水來源較為豐富。

2 滑坡處置方案設計

本工程滑坡段路基施工線路從滑坡體上部位置以填方路基形式通過。為了施工時盡量減少對其的擾動，在路堤坡腳護坡道位置打設一排直徑1.5m的圓形抗滑樁，樁間距4m，樁長20m，嵌入中風化巖8.5m，防止嵌固深度不足發生滑動面下移導致抗滑樁失效。

在抗滑樁施工前，先進行地表排水與地下水排水，后者采用打設17m 仰斜式排水管的形式，以降低地下水位。在抗滑樁施工過程中，實時監測滑坡體的水位和位移。滑坡體處治完成后，再進行路堤填筑作業。填筑后，打設23m 仰斜式排水管，同時，卸載部分土體以降低上部荷載，填筑期間對抗滑樁深層位移進行監測。本工程采用的主要施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

為了驗證處治方案的有效性，建立了圖2 中的數值模型，計算結果表明打設抗滑樁且路堤填筑后的邊坡穩定系數為1.24，符合《公路路基設計規范》的要求。

圖2 滑坡體數值計算模型

3 抗滑樁施工關鍵技術

3.1 樁位放樣

如圖3所示，采用全站儀精確定位樁孔位置，拉十字線釘放4個控制點，以4個控制點為基準控制護筒的埋設位置和鉆機的準確就位，護筒中心豎直線與樁位中心線應一致，偏差不大于50mm。

圖3 十字絲法控制樁位

3.2 鋼護筒制作與埋設

鋼護筒制作采用鋼板卷制，壁厚10mm，內徑大于樁徑至少200mm。在埋設定位時，護筒中心與樁中心的平面位置偏差不大于50mm，豎直方向的傾斜度不大于1%；護筒頂面宜高出地面0.3m，高于樁頂設計高程1m。

3.3 鉆孔

本工程抗滑樁采用8.6t沖擊錘施工，同時，利用泥漿泵向孔內輸送泥漿。成孔孔徑不小于設計值，傾斜度小于1%S，且≤500mm。成孔后，采用超聲檢孔器對孔徑、孔壁進行檢測。合格后，采用換漿法進行清孔。

3.4 鋼筋籠制作與下放

抗滑樁鋼筋籠采用超長主筋，每個鋼筋籠包括28組主筋，每組主筋通過幫條焊輔助平直焊接或3 根鋼筋交錯接長連接（見圖4和圖5）。鋼筋籠內側每隔2m設置加勁箍筋，在對應的外側設置定位筋，每組定位鋼筋對應4 根加勁箍筋，可有效防止鋼筋籠變形。鋼筋籠采用25t 汽車吊分段起吊下放安裝，下放后，在鋼筋籠頂部設置抗浮裝置。

圖4 主筋連接方式示意圖

圖5 主筋連接施工圖

3.5 水下混凝土灌注

抗滑樁水下混凝土灌注利用導管泵送澆筑，首批灌注混凝土用量要滿足導管首次埋置深度不低于1m和填充導管底部高度的需要。為了保證灌注過程中的混凝土強度，導管埋置深度宜控制在2～6m，確保灌注后的樁頂標高比設計值高出1m 左右。導管埋深達到一定值后，快速逐級拆卸導管，并在每次起升導管前對孔內混凝土面高度進行測量。

3.6 抗滑樁的監測與檢測

為了動態控制填筑進程、降雨等因素對邊坡穩定性的影響，在施工過程中，設置5個抗滑樁深層位移測點和測斜點對滑坡體的變形和水位進行實時監測，如圖6所示。

圖6 抗滑樁深層位移測點布置圖

待樁身混凝土灌注完畢28d，達到設計強度以后，進行樁基質量檢測，包括在抗滑樁混凝土澆筑同期制作3 組混凝土試件，開展抗壓強度測試實驗；同時，通過采用預置聲測管對抗滑樁進行超聲波無破損法檢測，檢測樁的完整性。

4 滑坡體排水與路堤填筑施工關鍵技術

4.1 排水施工

抗滑樁施工前，需做好施工期排水規劃和建設，做好原地面臨時排水設施，并與永久排水設施相結合，形成內疏、外排防堵結合的截排水系統。本工程中的排水施工主要包括兩個階段：滑坡體上排的仰斜式排水管，在抗滑樁施工前打設；滑坡體下排的仰斜式排水管，在路堤填筑后打設。

如圖7所示，在抗滑樁施工前，在滑坡體上方采取潛孔鉆機打設上排仰斜式排水管。排水管采用Φ75帶孔PVC 管，長度17m，間距4m。排水管的打設傾斜度與路面橫坡一致，均為4%。

圖7 上排仰斜式排水管施工示意圖

如圖8所示，在路堤填筑后，在滑坡體上方采取潛孔鉆機打設下排仰斜式排水管。排水管同樣采用Φ75帶孔PVC管，長度23m，間距4m，傾斜度與路面橫坡一致為4%。

圖8 下排仰斜式排水管施工示意圖

4.2 滑坡體路堤填筑

抗滑樁施工結束且強度達到設計要求后，進行路堤填筑施工。滑坡體路基填料主要為清宕渣、級配碎石。其中，清宕渣要求級配良好，顆粒不均勻系數不低于10（且曲率系數為1～3），最大粒徑不超過100mm，不能采用遇水軟化的巖質，且軟化系數應大于0.75，含泥量不超過10%。

5 結論

基于某工程中的滑坡體災害，本文提出了復雜地形抗滑樁加固滑坡段高填方路基施工關鍵技術，主要結論有以下幾點。

（1）本技術通過采用加強鋼筋籠、沖擊錘鉆孔、樁內預埋聲測管、水下混凝土澆筑等成套技術，提高了抗滑樁的承載力與穩定性。

（2）本技術通過分時段打設仰斜式排水孔，既保障了施工前地下水的排水，又避免了過長的排水管對抗滑樁施工的影響。

（3）本技術在抗滑樁施工中持續對抗滑樁深層位移、填筑進程和降雨對邊坡穩定性影響進行監測，保障了抗滑樁在施工中的穩定性與成樁質量。