抗滑樁與錨索聯(lián)合應(yīng)用在清云高速K33 滑坡治理中的作用探析

陳 真

（中鐵十四局集團(tuán)第三工程有限公司，山東 濟(jì)南 250300）

滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象。清云（清遠(yuǎn)至云?。?高速公路建設(shè)過程中，同樣面臨滑坡問題的困擾，技術(shù)人員通過嚴(yán)格的勘測和分析，通過抗滑樁與錨索聯(lián)合應(yīng)用的方式實(shí)現(xiàn)了有效的滑坡治理，其經(jīng)驗(yàn)具有較高的參考價值。

1 工程概況

清云（清遠(yuǎn)至云?。?高速公路TJ3 標(biāo)段，全長13.0 km，在K33+438~+615 右側(cè)存在路塹滑坡。經(jīng)測定，發(fā)現(xiàn)該滑坡主要因水的作用導(dǎo)致，滑坡以及附近區(qū)域地下水，主要由空隙滲透而來，另有部分基巖裂隙水。上層砂巖厚度大，受到風(fēng)化作用和人員活動影響，致密性差，透水性、含水性較強(qiáng)。中層主要為花崗巖，隔水性理想，深層基巖成分復(fù)雜，部分巖體碎裂或存在裂縫，含水量較大（圖1）。

技術(shù)人員對滑坡坡腳部分進(jìn)行勘察，設(shè)置深度為7-13m的鉆孔，未發(fā)現(xiàn)地下水。對收集所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，將滑坡分為兩個主要區(qū)域，包括新滑坡區(qū)和舊有滑坡區(qū)，新滑坡區(qū)長度較大，約為210m，且存在一定的不穩(wěn)定性，可能受到天氣條件影響進(jìn)一步擴(kuò)大；舊有滑坡區(qū)長度較小，約為140m，其穩(wěn)定性較新滑坡區(qū)略高，但也存在破壞擴(kuò)大的可能。為保證施工安全，需進(jìn)行滑坡治理。

圖1 滑坡地質(zhì)構(gòu)造圖

2 方案評估

2.1 滑坡相關(guān)分析

在清云高速建設(shè)過程中，勢必牽涉到邊坡開挖問題，考慮到K33+438~+615 右側(cè)存在路塹滑坡，同時滑坡周邊存在超高壓輸電線路和桿塔（圖2），為保證施工安全、周邊區(qū)域安全，經(jīng)施工方和建設(shè)方等部門分析，發(fā)現(xiàn)三個因素是導(dǎo)致滑坡出現(xiàn)的主要原因，即地質(zhì)因素、人員活動因素和水的影響。地址構(gòu)造方面，該滑坡處存在大量的砂質(zhì)巖體，碎裂程度高，中層雖能實(shí)現(xiàn)隔水，但降低了上部和基巖的整體性，增加了結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性[1]。下部的軟弱夾層則導(dǎo)致抗位移能力下降。人員活動因素的影響包括瞬時影響和長期影響兩種。瞬時影響指強(qiáng)烈活動導(dǎo)致的巖體、土體短時間形變，如施工便道開挖工程中，大型機(jī)械造成的擾動[2]。長期影響為車輛通行、人員小規(guī)模破壞等。水對滑坡的作用主要以地質(zhì)構(gòu)造特殊性為基礎(chǔ)，如滲水破壞等。

圖2 滑坡區(qū)域基本態(tài)勢

2.2 一號方案

針對滑坡治理的一號方案，為一排錨索樁（三級平臺）+錨桿、錨索以及鋼錨管、鋼花管框架。該方案下，邊坡坡率為1：1.5～1：0.75，每個級別的高度均為10 米，設(shè)置三級平臺，每集平臺的寬度根據(jù)邊坡具體態(tài)勢確定，以便于施工為基礎(chǔ)，多在2～10 米之間。一級坡設(shè)置四排錨桿（型號：φ32） 應(yīng)對淺層部分可能出現(xiàn)的后續(xù)形變和破壞，二級坡設(shè)置四排錨桿（型號：φ32），針對淺層和中淺層部分可能出現(xiàn)的破壞和形變進(jìn)行控制。三級坡設(shè)置四排斜向鋼錨管（型號：φ50），控制樁前土體可能出現(xiàn)的位移和形變問題，四級以及以上坡體，均采用錨索（型號：5φ15.24） 進(jìn)行穩(wěn)定，排數(shù)3～9 排不等，避免滑坡土體、巖體向周邊位置蔓延，尤其是山側(cè)位置。平臺方面，應(yīng)用抗滑樁（φ2.2m） 加固，在樁頂位置通過貫梁進(jìn)行連接，應(yīng)用2 排錨索（型號：5φ15.24）進(jìn)行加強(qiáng)，在各處碎落臺，應(yīng)用豎向鋼花管（型號：φ89*4.5） 進(jìn)行固定。

2.3 二號方案

針對滑坡治理的二號方案，為兩排錨索樁+錨桿、錨索以及鋼錨管框架，設(shè)一級～四級平臺。該方案下，邊坡坡率為1：1.5～1：0.75，每個級別的高度均為10 米，設(shè)置三級平臺，每集平臺的寬度根據(jù)邊坡具體態(tài)勢確定，以便于施工為基礎(chǔ)，多在2～10 米之間。二級以下邊坡設(shè)計(jì)與一號方案相同，三級邊坡改用3 排錨索（型號：5φ15.24） 進(jìn)行滑坡中央部位的加強(qiáng)，四級邊坡應(yīng)用斜向鋼錨管（型號：φ50） 做加強(qiáng)，控制樁前土體可能出現(xiàn)的位移和形變問題。五級以上邊坡，應(yīng)用錨索（型號：5φ15.24） 進(jìn)行山體周邊裂縫位置的穩(wěn)定，排數(shù)3～6 排不等。平臺方面的加固方式與一號方案相同，應(yīng)用抗滑樁（φ2.2m） 加固，在樁頂位置通過貫梁進(jìn)行連接，應(yīng)用2 排錨索（型號：5φ15.24） 進(jìn)行加強(qiáng)。

2.4 方案對比

對兩套方案進(jìn)行對比，可發(fā)現(xiàn)二號方案造價較高，總支出超過一號方案110 萬元左右，其上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更復(fù)雜，穩(wěn)定性更為突出，抗滑樁和錨索框架的存在，有效穩(wěn)定了滑坡周邊總體山體結(jié)構(gòu)，可限制其形變和裂縫破壞，這對超高壓輸電線路的工作安全價值突出。下部設(shè)計(jì)與一號方案較為類似，但優(yōu)化了平臺建設(shè)方案，以更多的錨索樁控制土地和巖體的位移，提升了安全性。綜合來看，二號方案更為理想，可作為該段滑坡治理的可行選擇。

3 治理過程

3.1 坡形坡率相關(guān)設(shè)計(jì)

二號方案將滑坡分為四個等級，其坡形坡率、高度和平臺寬度如表1 所示：

表1 坡形坡率等設(shè)計(jì)參數(shù)

3.2 基本加固措施

對滑坡的基本加固措施即（2.3） 所述兩排錨索樁+錨桿、錨索以及鋼錨管框架加固，結(jié)合坡率、坡形，針對設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加固，做好材料的檢查和施工規(guī)范處理。在此基礎(chǔ)上，額外強(qiáng)調(diào)排水設(shè)計(jì)和綠化加固。排水設(shè)計(jì)的主要作用是應(yīng)對上層巖體和土層碎裂嚴(yán)重、滲水率高的問題，綠化加固主要強(qiáng)調(diào)通過植物加固土體。設(shè)計(jì)長600 m 的截水溝渠，并設(shè)計(jì)750m 長的平臺水渠，通過吊溝連接兩處設(shè)置，出現(xiàn)強(qiáng)降水時，截水溝渠可將水轉(zhuǎn)移至平臺水渠，給予集中處理，避免滲透。另外在碎落臺設(shè)置若干小型排水孔，將水引至別處，避免滲透至基巖處，影響土體和巖體的穩(wěn)定性。植物以草木植物為主，在整個道路周邊、滑坡周邊廣泛栽植，利用其固坡能力加強(qiáng)設(shè)計(jì)效果[3]。此外，額外采用注漿加固的方式，提升巖體的物理性能和剛度，確保鋼錨管密閉性良好的情況下，進(jìn)行注漿，采用硅酸鹽水泥漿，水灰比0.5：1，取三管灌注方式，利用泥漿泵和氣壓泵，以22.0MPa 壓力分別進(jìn)行2 次注漿，實(shí)現(xiàn)地下土體和巖體結(jié)構(gòu)的加固。

3.3 治理結(jié)果以及需要注意的問題

滑坡治理完成后，工程建設(shè)如期進(jìn)行，未發(fā)生滑坡、坡體大面積位移問題，超高壓線路的運(yùn)行工作也未受到影響。坡體整體位移0.33 cm，沉降0.06 cm，均符合高速公路建設(shè)的一般標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)使用也未出現(xiàn)異常。對本次治理工作進(jìn)行總結(jié)，給出需要注意的問題包括前期測量準(zhǔn)備、軟弱巖體和土層的針對性處理，異常數(shù)據(jù)收集分析三個方面。前期測量準(zhǔn)備必須充分了解滑坡的基本狀態(tài)、成因以及后續(xù)可能出現(xiàn)的持續(xù)性破壞，以擬定更具針對性的處理方案。軟弱巖體和土層，需應(yīng)用多項(xiàng)技術(shù)給予加強(qiáng)，包括基本的錨索框架梁和抗滑樁，也包括灌注加固，以提升加固效果。異常數(shù)據(jù)收集分析有助于了解治理態(tài)勢，從而及時進(jìn)行問題的優(yōu)化，保證工作質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上，現(xiàn)代公路建設(shè)面臨復(fù)雜的地形條件困擾，為保證工程質(zhì)量、施工安全，需要綜合運(yùn)用各類技術(shù)。在清云高速K33 滑坡的治理中，施工部門組織技術(shù)人員對該滑坡進(jìn)行了詳細(xì)的分析調(diào)查，根據(jù)實(shí)際需要草擬方案進(jìn)行評估，以抗滑樁與錨索聯(lián)合應(yīng)用作為基本思路，最終選取兩排錨索樁+錨桿、錨索以及鋼錨管框架的方案，通過不同坡面的針對處理和常規(guī)基本措施完成了加固，效果理想。