五华县长布镇梅东特大型滑坡地质灾害治理工程中抗滑桩的运用探讨

2016-12-03解诗杰

地球 2016年9期

关键词：五华县塘村坡脚

■解诗杰

（深圳市地质局　广东　深圳　518023）

五华县长布镇梅东特大型滑坡地质灾害治理工程中抗滑桩的运用探讨

■解诗杰

（深圳市地质局广东深圳518023）

五华县长布镇梅塘村梅东滑坡特大型地质灾害点位于长布镇梅塘村北东侧。前期滑坡处于蠕动变形中，在强降雨、震动等诱发因素的作用，山体滑坡可能进一步滑动，对坡脚梅塘村构成严重威胁，目前该滑坡采用抗滑桩+排水+绿化等综合治理措施，滑坡地质灾害隐患彻底消除，通过了省相关部门验收。本文通过在五华县长布镇梅东特大型滑坡地质灾害治理中大量使用的抗滑桩应用实例，总结抗滑桩的设计、施工和经验。

特大型滑坡地质灾害抗滑桩

0　前言

在我国，抗滑桩是用于治理滑坡的一种重要的工程措施，已经被公路、水利及铁路等部门广泛应用，同时在桩型及应用范围各个方面得到较快发展。二十世纪八十年代以来，开始用大直径挖孔抗滑桩来治理大型滑坡。目前我们采用的半经验、半理论设计理论及计算方法，都是来自于大量的工程实践、室内模型试验以及现场试验实测的成果综合分析最终确定的，技术相对比较成熟，尤其是单排大截面埋式抗滑桩，其应用更加广泛，在国外也有很多类似的典型示例。

1　抗滑桩的优点及适用条件

（1）桩的位置设置相对灵活，可以成排设于滑坡前缘外，也能够根据实际情况，将其设于滑体的其他部位，当然也可以和其他的防治措施结合使用。

（2）开挖土石方量相对较小，施工过程中滑坡体的稳定状态受到的影响也小。

（3）挖孔桩桩孔也可以作为很好的探井，进行挖孔作业时要作好地质编录，通过地质编录可以弄清楚整个滑坡的工程地质情况，在开挖过程中可以发现滑动带和滑带土，同时可以检验原先勘查报告得出的滑动面的深度，可以及时修改原先的设计，使它更加完善，与实际情况更符合，可到动态化、信息化施工。

（4）施工方便，使用的设备较简单。

2　抗滑桩的类型

根据桩的刚度，桩分为刚性桩和弹性桩；根据桩的埋置情况，可以分为悬臂式及全埋式桩，一般悬臂式使用比较多；根据材质及截面形状，分为木桩(大多用在临时工程)、钢筋混凝土桩(矩形、圆形)、管桩(大多用在钻孔桩)及钢桩。

3　抗滑桩的平面布置

通常抗滑桩都是成排的布置于滑坡体前缘的抗滑段位置，同时要尽量使用桩前岩土的抗力，只有因施工条件的限制或特殊情况下才考虑使用其他的部位。对于岩质滑体而言，桩的间距通常取决于滑坡推力的大小；而对土质滑体来说，要确保滑体不会从桩间挤出，按照滑体的密实程度、含水情况、滑坡推力大小、施工难易、桩截面大小和土体自然拱作用等因素的综合考虑，大多使2～5倍的桩径。进行实际的设计时，一般将桩的横向桩芯距设为4.5米左右，这样才能够保证滑体不会从桩间挤出。如果桩的间距过小，不仅施工困难，也会使滑坡地下水的排泄断面减小。

4　抗滑桩的计算

通过计算抗滑桩的宽度，确定地基系数，模拟它的受力状态及计算图式，就可以计算出抗滑桩的长度，最终计算桩的内力。

5　工程概况

梅东滑坡处在低山丘陵区，周江河南侧为四角山，其海拔高程一般高达700以上；滑坡所在的周江河南侧通常是高丘陵地貌，一般高程在300~500m。滑坡处在一处走向近SE150°的山丘南坡，这个山丘顶高308.3m，坡脚高程是200m，其相对高差110m左右。滑坡所在山坡折线形，坡顶及坡脚陡，坡度35~50°，山坡中部坡度较缓，坡度是20~30°，坡面上植被比较茂盛，主要是马尾松、毛竹、蕨草、石栗等等。坡脚是周江河一级阶地，标高在200m左右，距离周江河河床5m左右，梅塘村梅东滑坡就是处在此阶地上。

根据在野外地质调查的结果，再分析钻孔的相关资料，五华县长布镇梅塘村梅东滑坡滑坡属于土质滑坡。此滑坡体平面呈圈椅状，其最高点相对标高136.60m，前缘坡脚的最低点标高是96.90m，最大高差40.50m；滑坡主轴长大概96m，宽大概150m，滑坡体积大概11.5万m3。滑坡后缘裂缝清晰可见，部分地段形成滑坡壁高2.0~3.0m（照片1-1、1-2），滑坡体后缘分布很多裂缝，局部形成滑坡错落台阶（照片1-3，1-4）。

照片1-1　滑坡后缘裂隙

照片1-2　滑坡壁及歪斜的树木

照片1-3　滑坡裂隙照片

照片1-4　裂缝及滑坡台阶

防治工程的目标是：保证五华县长布镇梅塘村梅东滑坡村地质灾害在设计年限的稳定和安全，使滑坡变形破坏得到有效的控制，不出现新的变形破坏，从而保护梅塘村梅东滑坡地区的上千人及数千万元财产的安全。

6　抗滑桩的应用情况

6.1滑坡稳定性评价

通过对梅塘村梅东滑坡变形破坏迹象的分析和稳定性分析计算，滑坡在天然状态下稳定系数为1.005，处于极限平衡状态；在连续降雨及强降雨作用下，稳定程度进一步降低，滑坡在暴雨状态下，稳定系数仅为0.856，随时有可能产生大规模滑动破坏的危险。因此，必须采取治理措施。此外，根据对滑坡的实地调查，滑坡仍处于不断蠕动变形中，若受到强降雨、震动等诱发因素的影响，滑坡体会出现进一步滑动。通过以上分析，表明此滑坡是不稳定的。

6.2设计原则

防治工程应遵循“安全、可靠、长效、美观、环保”的原则，治理工程实施后，保护主体工程在有效使用期内安全有效运行，保证滑坡在各种不利荷载组合下不产生整体或较大规模的局部滑移破坏。

梅塘村梅东滑坡特大型地质灾害防治工程应整体综合考虑，工程措施做到经济、安全、合理、可行。有效的治理方法有抗滑支挡、削方减载和地表排水等防治方案；主要思路是完善地表排水系统，尽量减少地表水入渗对滑坡的不利影响，提高滑坡的稳定性，同时对滑坡体进行支挡或削坡减载等措施，其以治理滑坡本身为目标，从而保证滑坡体稳定，消除滑坡特大型地质灾害的危害。

在削坡减载后，根据滑坡变形破坏特征及地质环境条件，设置抗滑桩挡板墙。

桩板墙设置在滑坡前缘房屋后面，共设置34根抗滑桩，抗滑桩采用人工挖孔灌注桩，抗滑桩截面为矩形1.2×1.8m，长边与坡向一致，桩长约19m，桩芯距4.5m，嵌固深度在滑动面以下约一半桩长或嵌入基岩中风化岩以下约5m，地上悬臂长度，从5.5m~8.0m，抗滑桩桩身砼为C25，弯曲抗压设计强度 fcm=11MPa，轴心抗压设计强度fcm=10MPa，抗拉设计强度fcm=1.1MPa，受拉钢筋和箍筋均采用II级螺纹钢筋，受拉设计强度fy=290MPa，受压设计强度fy=290MPa；抗滑桩护壁采用C20砼，厚200mm，钢筋采用II级圆钢。

在抗滑桩悬壁后侧设置砼档板，挡板长3.8m，宽0.5m，厚0.25m，板面侧钢纵筋为5Ф14通长配筋，板背侧纵筋为5Ф10通长配筋，箍筋为Φ8@200，板两端搭接段加密配筋；共需挡板约780块，挡板C25砼423m3。

梅塘村梅东滑坡特大型地质灾害防治工程的施工项目主要有：削坡减载工程、抗滑桩及挡土墙工程、锚杆格构梁工程、排水工程和绿化工程。施工时应首先削坡减载，再进行锚固、挡土墙，坡面、坡脚排水及绿化工程施工。