錨索鋼管組合樁在滑坡工程中的應用

杜全云

（甘肅中鐵建設工程有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程概況

該治理工程位于延安富縣某廠區(qū)北連接線處。北連接線未修建時，老滑坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，未見滑動變形跡象。由于北連接線修建時，將老滑坡中部坡體挖除，造成老滑坡上部坡體局部復活，發(fā)展成為亟需要治理的北連接線滑坡。

2 工程地質條件

項目區(qū)位于山梁上，地形起伏較大，原始地貌屬黃土梁峁溝壑地帶單元，總體地勢西高東低，自然山坡坡度20°～30°，局部坡度大于40°，坡面較多陡坎。邊坡上部為黃土質坡體，邊坡下部為砂泥巖互層的巖質坡體，為典型的二元地層結構。

場地地層自上而下依次為：耕植土、第四紀全新世坡、洪積黃土狀土；第四紀晚更新世風積黃土、殘積古土壤；第四紀中更世風積黃土、殘積古土壤，三疊系下統(tǒng)瓦窯堡組砂巖及砂、泥頁巖互層體。

水文地質特征：區(qū)內地下水可分為第四系松散堆積物孔隙—裂隙潛水、三疊系碎屑巖類孔隙—裂隙潛水。大氣降水入滲、地表灌溉入滲等是地下水的主要補給來源。由于地下水下滲至泥巖層（隔水層）后，匯集于基巖頂面附近，降低滑帶土體強度，為滑坡的發(fā)生提供了有利條件。

3 滑坡基本特征及成因分析

3.1 滑坡基本特征

北連接線滑坡為老滑坡因道路開挖而局部復活的次級滑坡。失穩(wěn)段，滑坡后壁清晰可見，裂縫明顯，滑體由于在路基開挖后經過多次滑動，造成現(xiàn)滑體內裂隙無處不在。邊坡高度約44m，滑坡長度約150m，滑坡外緣距路中最大91m，滑坡體最大厚度約17m，后緣高度20m 左右，總滑移土方約7 萬方，滑體物質主要為黃土、古土壤及粉質黏土，滑坡主軸滑向NE76°。

由于滑坡發(fā)育的位置主要在三疊系砂泥巖互層為滑床的坡段上，存在形成滑帶的物質基礎，砂泥巖互層是非常易于出現(xiàn)滑坡的地層。

3.2 成因分析

滑體滑面（滑動帶）均為由黃綠色泥巖所形成的飽水粘土，呈黃綠色，滑動帶厚度5～40cm，自上而下逐漸變薄，遇水粘滑，擦痕清晰。本次滑坡產生原因主要有以下幾方面：

1）路塹施工后，坡體較陡，臨空坡體應力釋放，坡體產生裂縫，加之下伏砂巖節(jié)理裂隙發(fā)育，地下水豐富，地下水使得泥巖軟化，也促發(fā)了滑體的失穩(wěn)；

2）坡體滑動前當?shù)卦掷m(xù)多天降雨，持續(xù)降雨使滑坡體含水量大，在巖石面上存在黃綠色泥巖全風化層，此泥巖遇水極易軟化，是滑坡產生的內因；

3）連續(xù)降雨后，加之路基邊坡開挖后排水系統(tǒng)未能及時完善，使滑面抗剪強度降低，土體重量加大，也促發(fā)了滑體的失穩(wěn)；

4）北連接線滑坡位于老滑坡滑體上，是路塹開挖后產生北連接線滑坡的主要原因之一。

4 滑坡推力計算

因該區(qū)域抗震設防烈度為6°，因此不考慮地震工況，只考慮在自然和暴雨兩種工況下滑動帶的巖土物理力學參數(shù)的取值及滑坡穩(wěn)定度計算結果見表1。

表1 滑坡穩(wěn)定度計算結果表

5 治理工程措施

結合北連接線地質災害現(xiàn)狀、推力計算，其滑坡段主要治理工程措施為支擋工程和排水工程，其中支擋工程主要以錨索鋼管組合樁和錨索框架梁為主。為使下部坡體有足夠的抗力及長期的穩(wěn)定性，將錨索鋼管組合樁布設于滑坡體中下部平臺；為防止上部坡體滑動確保其長期穩(wěn)定并滿足規(guī)范要求，將錨索框架梁布設于滑坡體中上部坡面位置。本文主推錨索鋼管組合樁在滑坡治理工程的應用，將其相關支護技術說明如下：

5.1 錨索鋼管組合樁參數(shù)確定

依據(jù)現(xiàn)場情況對治理滑坡進行分塊分級及推力計算，需要在該滑坡體中下部平臺設置一排錨索鋼管組合樁。錨索鋼管組合樁要進行靜載荷試驗，結合理正巖土抗滑樁計算及有限元分析來確定錨索組合樁組成構件規(guī)格、尺寸。本次通過該工點對其靜載荷試驗及依據(jù)滑體巖性、厚度及樁的受力特性、嵌巖深度計算分析得出：鋼管組合樁樁長18～24m，組合樁樁中對中間距為4.5m，共設置36 組；每組鋼管組合樁由12 根微型鋼管樁構成，每排3 根微型鋼管樁，共4 排，縱、橫向布設間距詳見承臺、鋼管樁平面布置圖。每組樁頂設置C30 砼承臺，承臺為2.6m（長）×1.8m（寬）×1.0m（高）。每組合樁頂設置2 孔7 束Φs15.24 高強度低松弛預應力錨索，孔徑為170mm，錨固段10m。樁孔、錨索孔內注漿均采用水泥砂漿，其強度不小于M30。錨索張拉鎖定力為588kN。

5.2 施工注意事項

1）鋼管組合樁按照一定的樁位構成，鋼管組合樁鉆孔前，必須對準樁位，然后固定工作臺架，跳孔施工。鉆孔施工使用地質鉆機，施工時禁止開水鉆，防止對坡體穩(wěn)定造成不利影響。為確保鉆孔質量，鉆孔深度超鉆1.0m。成孔完畢后，及時安放鋼筋束或鋼管，防止塌孔和施工不利。

2）鋼管組合樁每孔樁采用外徑為60mm，管壁厚5mm 的鋼管，沿鋼管外壁等距布設平行鋼管、鋼管等長的3 根Φ32 螺紋鋼筋來提高鋼管樁強度和剛度，同時為了樁孔注漿飽滿和漿液滲透周圍土體，沿鋼管長度方向每一米鉆6～7 個Φ15mm 呈螺旋型布置的注漿孔，并沿鋼管每2000mm 設置一個架線環(huán)。

3）鋼管組合樁樁孔采用M30 水泥砂漿灌注，水泥采用P.O42.5 級，漿液水灰比0.40～0.45，注漿采用孔底返漿工藝，確?？變葷{液飽滿。注漿時通過適當加壓（一般控制在0.5～1MPa），使?jié){液進行滲透，最終使得鋼管組合樁樁間土體與樁身固化為一體來提高組合構件受力性能及抗彎剛度。因滑坡體內地下水豐富，為了使樁孔內漿液飽滿，根據(jù)鉆孔出水情況可適當在水泥砂漿中添加水玻璃加快膠結速度防止?jié){液流失，確保樁孔注漿飽滿。

6 結束語

與普通抗滑樁相比，錨索鋼管組合樁加固技術具有適用性廣、施工便捷安全、應急能力強、施工周期短、對場地適應性強、環(huán)境影響小和經濟性好等優(yōu)點，在滑坡加固工程中有很好的利用前景。本文著重強調施工中通過壓力注漿使得鋼管組合樁樁間土體與樁身固化為一體來提高組合構件受力性能及抗彎剛度，以改善滑動體的土質和抗滑能力。