抗滑桩在滑坡地质灾害治理中的应用

郑国栋

摘要：滑坡指斜坡岩体或土体沿软弱面（带）整体下滑的地质现象，滑坡地质灾害治理工程中，所采取的方案非常多，抗滑桩就是其中能够有效抵抗坡体滑移的一种治理方案。笔者对抗滑桩施工工艺进行深入的研究，现将实际施工经验进行总结，并引入具体案例进行分析探讨，供广大同业者借鉴参考。

关键词：滑坡；地质灾害；抗滑桩；施工工艺

滑坡地质灾害形成的因素比较多，滑坡类型决定了治理方案，抗滑桩是滑坡地质灾害治理工程中非常有效的一种治理方案，在滑坡地质灾害治理中具有抗滑能力强、对桩周围土体影响小，治理效果显著，得到了广泛的应用。在实际滑坡地质灾害治理施工中，抗滑桩有许多注意事项和内容，笔者将结合自身多年的工作经验逐一进行分析。

1.滑坡地质灾害形成的因素

1.1滑坡地质灾害形成内部因素

1.1.1边坡的高度、坡度及临边条件

根据笔者多年的工作经验，很多形态不利的边坡容易在坡脚产生剪切应力，导致边坡出现剪切破坏，当出现剪切破坏的同时，坡顶的张力应力会导致坡顶出现张拉裂缝，这种现象容易导致护体失稳，进而发展成为滑坡。总的来说，坡度越高，坡度越大，边坡失稳的可能性就越大。平面上的凹坡比凸坡更稳定，斜面的曲率半径越小，就越有利于边坡的稳定性。

1.1.2边坡岩石和土体类型

边坡稳定性与边坡岩石和土体类型关系密切，不同的边坡岩体，内力传导机制差异较大，所导致产生的失稳或破坏形态也有所差异，土体性质越好，土体坡度稳定性就越好。如土体强度指标C（内聚力）和φ（内摩擦角）较大的土质边坡稳定性，要远高于土体强度指标C（内聚力）和φ（内磨擦角）较小的土质边坡稳定性。

1.1.3地质构造

地质构造是很多地质灾害形成的主要原因，滑坡地质灾害同样如此，一般情况下同向边坡倾角小于坡脚的反倾边坡更容易出现失稳的现象。同时边坡运动的自由度和结构层面与边坡坡度联系也十分密切，当出现不利于结构面的走向时，边坡越有可能出现失稳的现象，当边坡的结构面与边坡的走向之间的角度越大，边坡运动的条件被削弱，边坡就会更稳定。另外，很多边坡的结构表面堆积软弱土体同样会降低边坡的剪切强度，在其他条件作用下，很容易引发滑坡地质灾害。

1.2影响边坡稳定性的外部因素

1.2.1水的作用。

滑坡地质灾害的形成素有“十坡九水”的说法，水量过多会降低坡体抗滑力、增加下滑力，遇到暴雨、季节水、地下水过多的情况，很容易导致边坡失稳。边坡岩体内的水可以分为结合水和自由水，结合水对粘性土土粒的粘结意义重大，土粒表面因静电力吸引，形成水化膜的水分，能够在土粒形成牢固的结合力，这种结合力是形成粘性土稠度和强度的重要指标。

自由水是指结合水之外的水，根据水分重力的差异，可以分为毛细水和重力水两种。毛细水水分子受土岩颗粒表面吸引，所以流动性比较小，而重力水正好相反，不会被土岩颗粒表面吸引，受到重力的影响自由流动，对土岩产生水压力。

水的作用主要影响是软化岩石，降低强度，以及对边坡产生进水压力和动水压力。当水渗透到土体当中，静水压力作用下边坡土体失稳的情况就会发生，在进行边坡失稳的工程实践中，如何削弱和消除水对边坡的影响，改善水文地质条件是边坡治理成功的关键所在。

1.2.2振動作用。

振动作用增加边坡的滑动力，如常见的爆破作业对边坡的岩体产生破坏，降低岩体的强度，使雨水、地下水沿着爆破裂隙渗透，加速岩体风化。振动作用还会导致边坡内的饱水液化，并出现流动，导致边坡失稳。

1.2.3人为因素的影响。

很多边坡出现失稳滑坡现象，是人为的工程建设影响，不正当的人类活动影响到边坡的稳定性，如过度削坡、地下工程、弃土堆载等现象都会影响边坡失稳。除此之外，过度砍伐导致坡面裸露没有进行防护，导致雨水冲刷，也会引发滑坡地质灾害。

2.抗滑桩施工前准备分析

滑坡地质灾害治理抗滑桩施工前期，需要组织测量人员对施工区域进行测量放点，设置好控制网，对于抗滑桩的高程、轴线等位置进行定位，根据设计图纸中桩体断面尺寸在实际施工位置标注轮廓。在完成放点工作之后，结合施工所在区域的地质情况，安装井架，视施工区域现场情况设置好弃碴场，在后期开挖的过程中，将开挖所产生的弃渣搬运到弃渣场。同时，为了避免后期施工遇雨季对抗滑桩施工产生不利影响，宜在孔口位置搭建雨棚，认真检查施工所用机械设备及井下排风、照明等设备，确认可正常使用方可搬运进入到施工场内，抗滑桩开挖施工过程中，需要混凝土进行护壁，因此在井口开挖合理位置处设置混凝土搅拌池，所使用的砂石、水泥及外加剂分类储放。

3.抗滑桩施工要点分析

3.1桩井口开挖及锁扣施工

在完成测量放点准备工作之后，首先开始的是桩井口开挖和锁扣施工，在前期开挖的过程中，土体如果是弱风化层，需要采用钢筋混凝土护壁，护壁需要达到设计的强度，护壁钢筋上下搭接需要根据设计文件进行施工，开挖到一定深度后，需要关注第一截混凝土护壁，此时护壁在井口1m左右高度范围内加厚至3m。同时，桩孔开挖断面和深度需要严格按照施工规范进行，以确保开挖质量。

3.2桩身开挖

进入到施工环节，抗滑桩表面土层的开挖常采用人工开挖的方式，随着开挖的深度不断加深，遇到较硬的土层则需要借助风镐进行开挖，施工过程中还可能需要应用膨胀剂进行开挖，再往下开挖的过程中遇到较硬的石质地层，可应用水磨钻的施工工艺进行开挖。在此需要特别强调的是，开挖过程中一定要注意开挖的垂直度，偏差不能超过设计文件和施工规范的标准，当出现偏差应该及时地进行纠正，多个桩位同时开挖时，为最大限度减少对相邻桩位的影响，一般采用隔桩开挖的方式，这样可以防止出现水渗漏和土体滑移，确保施工安全。

3.3钢筋笼制作安装

桩孔开挖到设计深度后，接下来的工作是钢筋笼的制作安装。在钢筋笼制作之前，需要对场内的钢筋除锈处理，受限于制作安装场地和环境的限制，钢筋笼需要在桩孔内进行安装和焊接，因此出于安全的考虑，通过分段制作和安装的方式进行，安装完毕后需要对桩四周预埋无损检测塑料管，以便在浇筑完毕后对桩身进行质量检测。制作和安装钢筋笼的过程中，需要申请隐蔽验收，对桩孔深度、钢筋笼的制作和安装进行验收方可进入下一步的施工。

3.4混凝土浇筑

桩孔开挖到设计深度，并制作吊装好钢筋笼后，在浇筑前需要进行隐蔽验收，对桩底进行清孔，主要目的是保障桩孔内没有过多的积水、沉渣。目前大多数滑坡地质灾害治理施工所采用的混凝土都是商砼，在进行浇筑的过程中采用漏斗和导管下料，应采取整体连续浇筑，分层振捣的方法，分段振捣厚度应控制在0.5m之内，分层浇筑高度应控制在1.5m之内，从底部逐步浇筑到桩顶标高，浇筑完成后清除表面的浮浆，混凝土初凝之前要进行抹压平整处理，避免出现塑性收缩，浇筑完毕后为保障浇筑质量，在桩底表面覆盖养护土工布或保湿膜，确保养护时间不低于7d。

在抗滑桩桩身浇筑的过程中，需要注意以下几点，当安装完钢筋笼后，无法将水泵放入桩底进行排水时，为确保混凝土浇筑的质量，可采用水下灌注的方式；其次在浇筑混凝土的过程中，要严格控制好混凝土的坍落度，避免高空浇筑出现混凝土离析的现象；再次，在浇筑的过程中严禁往孔内加水，在等待混凝土罐车的过程中也不能往桩孔内加水搅拌，当出现和易性较差的时候，应该加强振捣，以确保混凝土浇筑的质量；最后，在混凝土浇筑的过程中，混凝土对护壁挤压可能会出现护壁渗水的现象，渗水会改变混凝土的配比参数，此时应该立即停止浇筑，及时采取“封堵排”等措施。

4.滑坡地质灾害治理抗滑桩施工案例分析

4.1工程概况

A滑坡地质灾害治理工程项目位于西南某山村地区，受持续强降雨的影响，位于本村集市北侧坡体出现裂缝，前缘局部塌方，导致位于坡脚的房屋出现倾斜、开裂等现象，经地质勘查查明，滑坡体规模约30万m3，危及当地百人以上生命和财产安全。

结合滑坡产生的具体原因和治理目标，本治理工程主要拟采取“削坡减载+截排水沟工程+抗滑桩工程+挡土墙工程+坡面绿化工程+杂房拆除恢复工程+监测工程”的综合治理方案，下文将着重对抗滑桩设计及施工过程进行分析和探讨。

4.2抗滑桩施工设计方案

结合A滑坡地质灾害治理工程项目所在的地质环境，设计削坡减载后的两级平台上布置抗滑桩，第一级平台布置抗滑桩10根，第二级平台布置抗滑桩12根，相邻桩中心间距5m，桩形为1.5m×2m方桩，抗滑桩开挖至完整中风化基岩面以下5m，平均桩深15m。

4.3抗滑桩施工流程及质量控制

4.3.1施工准备

A滑坡地质灾害治理工程项目抗滑桩施工前期，对进场的施工设备机具进行检修，对施工班组进行了施工技术、质量交底、安全技术交底，安排施工所需的砂石、模板进场，平整场地。利用测量工具放出桩位轴线，开挖之前测量孔口高程，确定桩孔中心与边线。

4.4.2成孔施工

根据A滑坡地质灾害治理工程项目设计文件，抗滑桩开挖采取间隔错开“跳挖”的方式施工，结合当地的地质条件，同段挖土次序从中间往两边孔壁扩挖，挖孔孔径超挖控制在5%以内，单次挖深不超过护壁模板长的20%，开挖护壁装模施工后，待护壁混凝土强度达到60%以上，方可进入下一步的开挖。开挖过程中遇到坚硬岩石，用风镐进行破碎后进行清运，同时若遇到地下水，应及时用潜水泵进行排水，并进行封堵，开挖过程中做好施工记录，及时与勘察报告进行比对，若遇不明地质情况应及时上报给勘察设计单位进行现场确认，确保安全后方可继续施工。

4.4.3终孔检查验收

桩孔开挖至设计深度后，对桩孔位移偏差、桩径偏差、桩底持力层等情况进行自检合格后，报监理单位申请隐蔽验收，会同设计、勘查、监理、业主等相关主体进行现场隐蔽验收，办理签证手续。

4.4.4钢筋笼制作、运输

A滑坡地质灾害治理工程项目所处的地形和场地有限，钢筋笼采取孔外制作和孔内安装成型的方式，主筋按照10d-15d搭接焊接，吊装的过程中采取整体吊装的方式，安装完毕后，对标高、间距、焊接质量和保护层等重要内容进行检查，并报请监理单位进行隐蔽验收。

4.4.5浇筑混凝土

A滑坡地质灾害治理工程项目混凝土浇筑采用C30商品混凝土，从混凝土搅拌站运送至施工现场，采取天泵泵送的方式浇筑到桩孔内，混凝土浇筑的过程中要避免高处浇灌，混凝土浇筑的过程中，混凝土表面不能有过多的积水层，应该将积水去除后方可继续施工。混凝土浇筑的过程中要加强振捣，对于极个别地形位置较差的孔位，天泵无法实现泵送的桩孔，可采取吊车加料斗导管的方式进行浇筑，混凝土浇筑采取整体连续浇筑，分层振捣的方式，在浇筑过程中若出现孔壁渗水，可能影响到混凝土质量的时候，应该暂停浇筑，对孔壁渗水现象进行处理后，方可继续浇筑。混凝土浇筑的过程中，还应该做好混凝土试块的制作，对各项施工参数进行记录，浇筑完毕后，要及时做好混凝土养护工作，加强质量控制。

5.结语

综上所述，滑坡地质灾害发生的因素非常多，在滑坡地质灾害治理中，抗滑桩的应用价值非常大，同时抗滑桩是一个施工难度较大的工艺，需要严格按照施工规范，有序开展施工。同时，抗滑桩施工属于高危作业，安全隐患多，需要在加强质量控制的同时，加强安全管理，确保施工质量和安全管理工作双达标。

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