抗滑樁在復(fù)雜礦山高邊坡中的治理機(jī)理及工程應(yīng)用

蔣 兵

（深圳市巖土綜合勘察設(shè)計有限公司，廣東 深圳 518172）

1 抗滑樁的特點(diǎn)及工況

1.1 抗滑樁的特點(diǎn)

抗滑樁結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)是改變了普通支護(hù)樁的懸臂錨固梁柱結(jié)構(gòu)為近似彈性支座簡支梁柱結(jié)構(gòu)，使其樁身受力狀態(tài)更趨合理，并具有主動加固滑坡體的作用和功能[1]。

1.2 前期滑坡推力作用工況

抗滑樁樁身灌筑完成之后，樁頭錨索預(yù)應(yīng)力施加之前，當(dāng)滑坡病害存在顯著的變形活動，必須考慮前期滑坡推力的作用，應(yīng)該說是部分滑坡設(shè)計推力的作用，此時可根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗或現(xiàn)場實測值確定外荷載進(jìn)行計算。在該時步工況條件下，其外荷載為前期滑坡推力，即前期樁后滑坡推力和樁前滑坡抗力；樁側(cè)地基為滑面以下樁段范圍內(nèi)的線彈性地基支座。

其中需要明確的是，前期滑坡推力作用僅當(dāng)滑面以上樁后滑坡推力大于樁前滑坡總抗力時才能產(chǎn)生作用，即部分樁后滑坡推力用于平衡樁前滑坡抗力。

1.3 后期滑坡推力作用工況

當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨索鎖定作業(yè)完成以后，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁還將承擔(dān)后期滑坡推力直至設(shè)計滑坡推力狀態(tài)，并與預(yù)應(yīng)力錨索協(xié)調(diào)變形和共同作用。

在該時步工況條件下，其外荷載包括后期滑坡推力、樁頭鎖定預(yù)應(yīng)力和前期滑坡推力與滑坡抗力，即全部荷載作用；樁側(cè)地基為滑面以下樁段范圍內(nèi)的線彈性地基支座和預(yù)應(yīng)力錨索等效線彈性支座。其中需要明確的是，預(yù)應(yīng)力錨索鎖定工況條件下，在滑面以上產(chǎn)生的樁側(cè)抗力部分是由后期滑坡推力平衡所包含；另外，預(yù)應(yīng)力錨索與樁體的協(xié)調(diào)變形和耦合作用是通過在相應(yīng)錨頭處作用的等效彈性支座處理。

2 工程應(yīng)用

2.1 工程概況

擬治理邊坡位于廣東省北部礦山開采高邊坡兩側(cè)。本次擬治理邊坡共有3處，1#邊坡長約55m～60m，坡高約40m，坡度40°～55°，邊坡坡面巖土體裸露，坡頂北側(cè)高邊坡無植被，風(fēng)化巖石裸露；2#邊坡由南側(cè)高邊坡分成2個部分，上部邊坡段在發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害后進(jìn)行了簡單的噴砼處理，上段邊坡長度約55m～60m，坡高約45m～50m，坡度約50°～60°，坡面凹凸不規(guī)整；下部邊坡長約45m～55m，坡高約53m，坡度約40°～50°，邊坡巖土體裸露，路堤受滑坡影響，基礎(chǔ)被掏空；3#邊坡長度約60m，坡高約20m～32m，坡度約45°～55°，坡面可見孤石裸露，凸凹不規(guī)則，邊坡在發(fā)生滑坡后進(jìn)行了簡單的噴砼處理。擬治理的三處邊坡為2013年持續(xù)強(qiáng)降雨作用下發(fā)生了滑坡地質(zhì)災(zāi)害，地質(zhì)災(zāi)害暫未造成人員的傷亡，但是滑坡發(fā)生后，邊坡頂部巖體受到破壞，由于坡頂開采活動正常運(yùn)行、車輛活動頻繁。

因此滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患對該礦區(qū)的行人及車輛安全構(gòu)成了重大威脅，急需進(jìn)行治理。

2.2 場地工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察野外鉆探揭露，擬建場地地層自上而下依次為第四系坡殘積層以及侏羅系上統(tǒng)凝灰熔巖層。按其成因共劃分為2個單元層，其巖性特征分述如下：

第四系坡殘積層（Qdl+el）：紅褐色、黃褐色，干，硬塑，層中不均勻含有風(fēng)化碎塊，無揺振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等，層厚2.00m～5.50m。

侏羅系上統(tǒng)凝灰熔巖層（Jb3gl）：本次在鉆探深度內(nèi)主要揭露為全風(fēng)化帶、強(qiáng)風(fēng)化帶和中風(fēng)化帶。

2.3 邊坡治理的思路

1#坡坡面局部有灌木雜草，坡頂為梧桐山北路，坡體發(fā)生崩塌，崩塌體縱長92m，橫寬11m～25m，崩塌體厚0.5m～1.5m，面積1600m2，體積約1600m3。為小型滑坡，擬采用抗滑樁+錨桿格構(gòu)對其進(jìn)行治理；2#坡上坡面中部進(jìn)行了簡單的噴砼防護(hù)，兩側(cè)長有灌木雜草，坡體發(fā)生滑坡，滑坡體縱長130m，橫寬3m～20m，滑坡體厚0.5m～1.5m，面積1800m2，體積約1800m3，為小型滑坡，擬采用抗滑樁+錨桿格構(gòu)對其進(jìn)行治理；3#坡坡面中部進(jìn)行了簡單的噴砼防護(hù)，兩側(cè)長有灌木雜，坡下為梧桐山北路，坡體發(fā)生滑坡，滑坡體縱長28m，平均橫寬23m，滑坡體厚0.5m～1.5m，面積640m2，體積640m3，為小型滑坡，擬采用分級放坡+格構(gòu)梁錨桿（錨索）對其進(jìn)行治理。

2.4 設(shè)計參數(shù)及施工措施要求

2.4.1 抗滑樁設(shè)計參數(shù)

（1）抗滑樁采用人工挖孔樁，截面1.2m（寬）×1.8m（高），樁間距2.5m，樁長20～22m；樁芯砼為C30，護(hù)壁砼為C30，樁身配筋及護(hù)壁配筋按照規(guī)范及計算書執(zhí)行；

（2）樁頂設(shè)鋼筋砼冠梁，截面尺寸1200mm（高）×1800mm（寬），C30混凝土澆注。

2.4.2 抗滑樁施工措施要求

（1）清順滑體坡面，鏟除陡坡，陡坎壁，填塞裂縫。如有可能，可根據(jù)設(shè)計需要，先在滑體范圍內(nèi)處，分別漿砌圈形截水溝減少地表水下滲。

（2）在抗滑樁施工范圍,應(yīng)大致整平地面,靠山一側(cè)刷出寬度不小于2m的平臺，另一側(cè)如系棄碴或松散滑體，即應(yīng)填平夯實，避免對樁產(chǎn)生側(cè)壓。

（3）樁孔開挖，應(yīng)視下滑力的大小，滑體的土石結(jié)構(gòu)、破壞程度及地下水等不同情況，采用全面同時開挖或跳躍式間隔開挖。

（4）根據(jù)地質(zhì)條件，護(hù)壁可采用砼、鋼筋砼、木質(zhì)和噴護(hù)等方法；如地質(zhì)條件許可，且開挖不深，能確保施工安全，可不支護(hù)，挖至設(shè)計標(biāo)高，符合樁基已置于較好的基巖上，井孔垂直且不小于設(shè)計尺寸和已達(dá)最低一層滑動面下5m以上時，立即綁扎鋼筋，灌注樁身砼，不容拖延時間。

3 結(jié)語

抗滑樁能充分利用鋼筋混凝土的受力特點(diǎn)，應(yīng)用于礦山高邊坡治理工程中。該工程與2016年11月竣工，目前監(jiān)測情況良好，未發(fā)現(xiàn)有坡頂裂縫及坡面小塊分化土體崩塌的現(xiàn)象，這說明本治理方案達(dá)到了預(yù)期目的，可作為類似工程的參考。

[1]李榮建，于玉貞，柴霖，李廣信.微混凝土抗滑樁模型樁的地震動力彈性反應(yīng)試驗研究.水利水電技術(shù)，2008，Vol.39.