h型樁在云貴高原堆積層滑坡體治理中的應用

楊紅忠

摘 ?要：昭瀘高速公路牛場互通緊鄰一中型堆積層滑坡體，滑坡體主要成分為碎石土。采用h型樁對該滑坡體進行治理，對類似地層的滑坡治理有一定的工程借鑒意義

關鍵詞：堆積層;h型組合抗滑樁;穩(wěn)定性分析;滑坡處治;綜合治理;應用

1.引言

樁板墻在邊坡支擋防治中應用較為廣泛，樁的抗彎能力主要取決于樁的剛度，而僅靠加大截面所能增加的剛度是有限的，而且截面越大，造價越高、施工越不安全。因此近些年來，對于下滑力較大的路塹邊坡，采用h型組合樁板墻、門型鋼架樁、排架樁等新型的結構形式越來越受到廣泛應用。他們共同的特點是：所有的基樁截面較小，前后排之間用系梁聯(lián)成整體形成框架結構，使其抗彎剛度大大增加;樁基截面受力較小，能夠節(jié)省較多的鋼筋;對錨固段巖體的承載力要求較低;能夠承受較大的坡體推力。h型樁為前后兩排樁作用在滑坡體上，所有的前后排樁用橫向系梁連成一體，系梁與前排樁在樁頂處進行連接，與后排樁在樁頂以下適當部位連接，每一列組合抗滑樁在坡體橫斷面上似漢語拼音字母“h”，故稱其為h型組合抗滑樁，簡稱h型樁，如圖1所示。h型樁結構由于前后排樁間有橫系梁連為一體，整體剛度極大，可提供較大抗力，因而在大型滑坡治理工程中較為常見。但是若滑坡體為松散的殘積土或堆積土，樁坑開挖難度較大，護壁變形嚴重，施工進度緩慢，施工安全難以得到保證。

昭瀘高速公路牛場互通為典型的堆積層滑坡，滑坡體主要成分為碎石土?？紤]到滑坡體較為松散，采用h型樁對該滑坡體進行處治。

2.工程概況

經(jīng)鉆孔揭示整個路塹邊坡地質(zhì)處于含水量較高碎石角礫土中，基巖面在路面標高以下14米之外。由于該滑坡體為碎石堆積層，坡體極為松散。若采用常規(guī)支擋方式抗滑樁+錨索，抗滑樁開挖安全風險極大，且錨索鉆不到基巖進行錨固，所以考慮采用h型抗滑樁的方案對該滑坡體進行治理。該滑坡的主滑斷面采用“h”型抗滑樁支擋，路塹邊坡坡腳設置錨固樁，懸臂段8米（因開挖路塹邊溝及其下盲溝基坑，實際懸臂段10米）。錨固段位于碎石角礫土中，地基設計參數(shù)m=8000Kpa/㎡。樁截面 3.0m×2.0m，樁間距（中-中）縱向5m，樁長 27～35m。樁短邊沿線路方向布置，采用C35砼灌注。為避免樁后開挖擋土板形成凌空面，樁前設置縱向現(xiàn)澆擋土板。

3.邊坡穩(wěn)定性簡算

采用簡化Bishop法進行穩(wěn)定性驗算，正常工況下路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.357，非正常工況（暴雨或連續(xù)降雨）下 K=1.068 不滿足規(guī)范要求，對樁頂?shù)谝患?、第二級路塹邊坡采用鋼錨管加固，加固后非正常工況（暴雨或連續(xù)降雨）下 K=1.142。

3.1若取計算參數(shù)r=19 C=25 φ=20，錨固段按弱化的碎石土，m=8000 kPa/㎡，按土體抗剪強度相等的原則計算內(nèi)摩擦角為24.047，按土壓力相等的原則計算內(nèi)摩擦角為33.641，綜合內(nèi)摩擦角：取兩種方法的平均值28.8。

土壓力：取2300kN/m，作用在懸臂端上的土壓力按三角形分布，縱向樁間距5m，則懸臂段頂部荷載0，懸臂端底部荷載1438kN/m

3.2若取計算參數(shù)r=19 C=5 φ=30，錨固段按弱化的碎石土，m=8000 kPa/㎡，按土體抗剪強度相等的原則計算內(nèi)摩擦角為30.667，按土壓力相等的原則計算內(nèi)摩擦角為32.722，綜合內(nèi)摩擦角：取兩種方法的平均值31.7。

4.h型樁施工工藝

先進行邊坡施工，開挖土石方采用 "隨挖隨支"的施工工序，確保高邊坡穩(wěn)定。即自上而下分級開挖土石方，分級施工拱形骨架（鋼錨管框架梁）→測量放線準確定出樁孔的開挖尺寸線→核實無誤后隔樁進行樁孔開挖，并設置鎖口、護壁，在護壁上開孔預留連接筋位置→綁扎并放入樁基鋼筋籠，同時于四個角上的主筋或者架立鋼筋處綁扎金屬管用于樁檢測用→插入連接擋土板的鋼筋，并與樁基主筋連接→灌注樁身混凝土→分層綁扎擋土板鋼筋→立模澆筑擋土板混凝土。

錨固樁施工注意事項

1.抗滑樁開挖要求必須采用隔樁施工，開挖前首先設置鎖口，然后分節(jié)段逐級開挖，單節(jié)開挖深度不宜大于2m，并逐級設置鋼筋混凝土護壁，在土石變化處不得分節(jié)，每開挖一節(jié)及時支護一節(jié)，待上一節(jié)護壁混凝土終凝后方可進行下一節(jié)開挖。抗滑樁開挖過程中應進行地質(zhì)核對、每節(jié)段編錄地質(zhì)情況，土石分界處單獨分開編錄。

2.施工過程隨時檢測井內(nèi)有害氣體含量，當二氧化碳的濃度超過0.3%時，增加通風設備。

3.按擋土板與樁連接鋼筋的要求進行放點定位，在鎖口、護壁進行鉆孔。

4.在鋼筋籠四角綁扎Φ57mm 無損檢測金屬管。鋼筋籠放入孔位后， 應安排施工人員進入孔內(nèi)插入連接鋼筋并與鋼筋籠進行連接。

5.檢查斷面凈空，鋼筋籠定位，一次性連續(xù)灌注樁身混凝土并進行搗固，不得形成施工縫，樁身粗骨料最大粒徑不得大于 5cm。

6.樁施工完畢后均需進行聲波透射成樁檢測。

7.當挖孔樁的地質(zhì)與設計不符時，應通知相關單位。

8.樁板式擋土墻樁及錨固樁施工完成后應進行位移觀測，發(fā)現(xiàn)異常立即通知有關單位進行處理。

5.其他處理措施

5.1應急處理工程

施工過程中若產(chǎn)生裂紋，應立即進行反壓處理。反壓土體的寬度和高度根據(jù)監(jiān)測情況作調(diào)整，特別是雨季時考慮加大反壓斷面尺寸，確?；麦w的暫時穩(wěn)定，確保h型樁等支擋工程的質(zhì)量。

5.2.坡頂土質(zhì)路塹邊坡采用緩邊坡、寬平臺原則放坡，當采用 1：2 坡率時路塹邊坡無法與地面線相交，因此路塹邊坡坡率為 1：1.5，第三級路塹邊坡設置8米寬平臺，其余路塹平臺寬2 米。

5.3.樁頂路塹邊坡采用鋼錨管框架梁加固，第一級加固長度 15米，第二級加固長度 21米。

5.4截排水工程

設置截水溝

滑坡周界前側臺地設樹枝狀排水溝，與坡頂截水溝相接。

坡體第一階設一排排水平孔，間距6m，長度15-20m為便于坡體內(nèi)滲水盡快排出在每級邊坡坡腳處沿縱向間隔5米設置一處。排水斜孔孔口在坡體有加固工程時，一般設于框架的最下一級橫梁下部，以利于排水;無加固工程時， 孔口位于坡腳或邊坡平臺以上1.0m以內(nèi)。排水孔徑 130mm，孔內(nèi)填充?110mm 硬塑透水管，里端及滲水管段采用滲水土工布包裹。坡體第一階擋墻下采用透水材料基礎，形成一道縱向滲溝，以排除地下水。

結束語

與單排抗滑樁+錨索支擋加固邊坡相比，h型組合抗滑樁單樁截面小，施工速度快，安全能夠得到保證，對錨固巖體要求不是很高。目前，該段h型組合抗滑樁施工完畢，經(jīng)觀測，該邊坡沒有繼續(xù)發(fā)生位移，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，該段滑坡體治理取得了良好效果;對于主滑段為類似地質(zhì)的中型堆積層滑坡體，可采用h型樁支擋加固邊坡，不僅施工工藝簡單，而且治理效果明顯。

參考文獻

[1] h型樁板墻樁土相互作用數(shù)值分析，作者：馬青力，年份：2006，機構：成都理工大學

[2]《邊滑坡治理中h型組合抗滑樁的分析方法及工程應用》肖世國 - 《巖土力學》- 2010

[3] 《高速公路高填深挖路段設計方案的探討》孫德榮 - 《北方交通》- 2015

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