滑坡治理工程中抗滑樁的運用分析
——以湘潭市龔家浸斜坡為例

薛光明

（湖南省國土空間調查監(jiān)測所，長沙 410131）

自然活動（地質運動、降雨沖刷等）與人類工程活動可能引發(fā)滑坡、泥石流等地質災害[1-2]，這不僅影響居民的生產與生活，還會造成人員傷亡和財產損失[3-4]。湘潭市龔家浸溝道兩側山體處于不穩(wěn)定斜坡帶，是典型的地質災害易發(fā)區(qū)，以往發(fā)生多次地質災害。為切實保護周邊居民生命財產安全，當?shù)卣群罄檬∈袑ｍ椗涮踪Y金1 000余萬元，安排3個大型治理項目和10余個應急治理項目，治理地質災害隱患點10余處，消除部分緊急危險隱患。2017年6月以來，研究區(qū)又發(fā)生多次地質災害。根據(jù)現(xiàn)場調查，目前，研究區(qū)存在5處地質災害體，對當?shù)鼐用裆敭a安全和公共設施安全構成嚴重威脅，可能造成巨大經(jīng)濟損失?？够瑯妒侵卫砘碌挠行侄蝃5-6]。本文以龔家浸斜坡為例，分析了抗滑樁在滑坡治理工程中的運用。

經(jīng)勘察，5處地質災害體均為土質不穩(wěn)定斜坡，都是小型斜坡，兩側均以微地貌變形為界。不穩(wěn)定斜坡H1位于龔家浸溝口北側，相對高差為26 m。坡頂為住宅，后緣以裂縫為界，高程為74 m，前緣以坡腳為界，高程為48 m。該斜坡橫向寬為60 m，縱向長為50 m，平均厚度為6.5 m。不穩(wěn)定斜坡H2位于龔家浸溝口南側，相對高差為26 m。后緣以養(yǎng)老院圍墻為界，高程為71 m，前緣以溝底小溪為界，高程為45 m。該斜坡橫向寬為80 m，縱向長為50 m，平均厚度為7 m。不穩(wěn)定斜坡H3位于龔家浸溝內，相對高差為17 m。后緣以養(yǎng)老院圍墻為界，高程為71 m，前緣以坡腳為界，高程為54 m。該斜坡寬為50 m，縱向長為40 m，平均厚度為5 m。不穩(wěn)定斜坡H4位于龔家浸溝內，相對高差為15 m。后緣以坡頂裂縫為界，高程為71 m，前緣以坡腳為界，高程為56 m。該斜坡寬為55 m，縱向長為45 m，平均厚度為6 m。不穩(wěn)定斜坡H5位于湘江邊，相對高差為26 m。后緣以坡頂裂縫為界，高程為70 m，前緣以坡腳為界，高程為44 m。該斜坡寬為45 m，縱向長為40 m，平均厚度為6 m。

1 地質災害體穩(wěn)定性計算與評價

根據(jù)室內試驗、反演分析、工程類比和地區(qū)經(jīng)驗參數(shù)，綜合確定湘潭市龔家浸斜坡的巖土體推薦參數(shù)，如表1所示。其中，黏聚力和內摩擦角是土體抗剪強度的兩個重要力學指標。研究區(qū)內5處地質災害體均為不穩(wěn)定土質斜坡，其滑動形式為圓弧滑動，因此選用畢肖普法對滑坡的穩(wěn)定性進行計算。5處不穩(wěn)定斜坡不僅威脅周邊居民的生命財產安全，還威脅養(yǎng)老院、道路等公共設施的安全，潛在經(jīng)濟損失大。根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T 32864—2016），對5處不穩(wěn)定斜坡防治工程進行分級，各不穩(wěn)定斜坡的防治工程等級如表2所示。

表2 各不穩(wěn)定斜坡危害程度評估結果

2 地質災害防治工程設計

2.1 施工條件

研究區(qū)位于湘潭市區(qū)，有道路可直接通往現(xiàn)場，交通方便，建筑材料可直接運至施工現(xiàn)場附近，施工空間較充足。施工期間，生活和生產用水均可將當?shù)鼐用裼盟鳛樗础．數(shù)仉娫闯渥?，可以滿足施工用電需求。湘潭市農業(yè)欠發(fā)達，人口比較密集，但外出務工人員較多，勞動力資源一般。施工場地附近建筑材料齊全，貨源充足。

2.2 施工順序

不穩(wěn)定斜坡H1的施工順序為抗滑樁→截排水溝；不穩(wěn)定斜坡H2的施工順序為土方→樁板墻→截排水溝；不穩(wěn)定斜坡H3的施工順序為土方→格構錨桿→擋土墻→截排水溝；不穩(wěn)定斜坡H4的施工順序為抗滑樁→截排水溝；不穩(wěn)定斜坡H5的施工順序為土方→格構錨桿→擋土墻→截排水溝。

2.3 抗滑樁加固方案

2.3.1 不穩(wěn)定斜坡H1

經(jīng)計算，坡體中上部布設一排全埋式抗滑樁進行支護能使其穩(wěn)定。共布設14根抗滑樁，樁截面尺寸均為1.5 m×2.0 m，樁心間距為4 m，樁長為15 m。樁采用人工挖孔灌注，樁身混凝土強度為C30，采用C20鋼筋混凝土護壁，護壁厚度為20 mm。樁背側縱向受力鋼筋進行通長布置（2排），均由12根Φ32HRB400螺紋鋼組成；樁面?zhèn)炔捎?根Φ32HRB400螺紋鋼通長布置；樁兩側面各采用5根Φ28HRB400螺紋鋼通長布置；箍筋采用Φ16HRB400螺紋鋼，箍筋間距為200 mm。經(jīng)計算，設樁后樁頂位移量為63 mm，小于相關規(guī)范要求的100 mm。

2.3.2 不穩(wěn)定斜坡H4

抗滑樁共布設12根，編號為CZ1至CZ12，樁截面尺寸均為1.5 m×2.0 m，樁心間距為4 m，樁長為15 m。樁采用人工挖孔灌注，樁身混凝土強度為C30，采用C20鋼筋混凝土護壁，護壁厚度為20 mm。樁背側縱向受力鋼筋進行通長布置（2排），分別由12根、6根Φ32HRB400螺紋鋼組成；樁面?zhèn)炔捎?根Φ32HRB400螺紋鋼通長布置；樁兩側面各采用5根Φ28HRB400螺紋鋼通長布置；箍筋采用Φ16HRB400螺紋鋼，箍筋間距為200 mm。經(jīng)計算，設樁后樁頂位移量為72 mm，小于相關規(guī)范要求的100 mm。

2.3.3 施工注意事項

抗滑樁工程施工前，應充分了解場地的施工條件，并制定合理的施工組織設計方案、專項施工方案和專項安全方案等，通過審批后方可進行施工。一是抗滑樁定位?？够瑯抖ㄎ桓鶕?jù)抗滑樁軸線位置確定。首先測量出抗滑樁布置軸線，在軸線上布置木樁作為抗滑樁引樁，以便確定開挖位置。二是樁身開挖。抗滑樁必須采用“隔樁跳挖”施工方法，第一批樁樁身灌注完混凝土且混凝土強度達到設計標準后方可開挖下一批樁。樁身必須按照測量定位分節(jié)開挖，覆蓋層中，每節(jié)開挖深度為1.0 m，抗滑樁開挖期間必須進行地質編錄，記錄各地層的標高。三是護壁澆筑。當達到一節(jié)護壁的開挖深度后，按照設計尺寸進行護壁鋼筋制安、模板架設，澆筑護壁混凝土。護壁混凝土澆筑前，必須嚴格校正模板位置，保證護壁不侵入樁截面的凈空。四是樁身及擋土板鋼筋制安。根據(jù)設計要求選用正確的鋼筋，在鋼筋制作與安裝前，應進行材質檢查。鋼筋籠的斷面積由箍筋綁扎的形狀和大小確定。為了確保鋼筋制作質量，鋼筋搭接采用雙面焊。

3 工程監(jiān)測

為了保證滑坡在工程施工期間和竣工后的安全，須對滑坡進行變形監(jiān)測，以分析其變形趨勢，及時發(fā)出預警。專業(yè)監(jiān)測內容包括樁頂或支擋結構的水平位移與垂直位移、坡體位移，這就需要合理設置監(jiān)測點和監(jiān)測頻率。沿各災害體在穩(wěn)定區(qū)域設置基準點，在坡體內部布設專業(yè)監(jiān)測點。平面共布設基準點11個，各災害體共布設專業(yè)監(jiān)測點46個。監(jiān)測時間包含施工期間和竣工后一個水文年，之后是否還需要繼續(xù)監(jiān)測，根據(jù)滑坡變形收斂情況，由有關各方協(xié)商確定。施工期間，監(jiān)測頻率為1次/周，當進行坡腳切方或發(fā)生暴雨時，增加監(jiān)測次數(shù)。治理工程竣工后的1年內，旱季監(jiān)測頻率為1次/月，雨季加密到2次/月。竣工后，單點監(jiān)測次數(shù)為18次。

4 結論

經(jīng)綜合評價，5處地質災害體的治理將消除其對周邊居民生命財產安全的威脅，治理方案總投資為840萬元，可以避免9 500萬元的潛在經(jīng)濟損失，社會效益和經(jīng)濟效益顯著。同時，地質災害體的治理可以保護坡面，減少水土流失，改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，促進地方經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，其環(huán)境效益相當可觀。未來，要加強監(jiān)測，建立群測群防系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)緊急情況，立即組織人員撤離，避免人員傷亡。各地質災害體范圍內禁止開挖坡腳（治理工程除外），禁止修建各類建筑物。因坡頂房屋老舊，排水系統(tǒng)不完善，要加強監(jiān)測，避免區(qū)內發(fā)生地質災害。研究區(qū)地質條件復雜，以往發(fā)生多次地質災害，雖已進行治理，但受外界因素影響，時有新的地質災害出現(xiàn)，在經(jīng)費允許的情況下，要對研究區(qū)斜坡進行深度治理。