复杂地形抗滑桩加固滑坡段高填方路基施工技术研究

韩学明 叶莘

（1.浙江交工集团股份有限公司 浙江杭州 310051；2.浙江交工金筑交通建设有限公司 浙江杭州310051）

随着交通工程建设范围的扩大，不少道路施工中会遇到滑坡段施工的情况。滑坡是指斜坡或人工边坡在降水、流水冲刷等自然因素或爆破、人工开挖等人为因素的影响下失去原来的坡体平衡，沿某一贯通的破坏面或是软弱面整体向下滑动的现象［1］。若处理不当，则会造成施工面下滑的情况，甚至引起道路的病害、崩塌。目前，施工中普遍采用抗滑桩对滑坡进行处理，滑坡的稳定性可以得到一定的改善［2-4］。然而，抗滑桩及其土拱效应带来的边坡稳定性影响对其应用提出了挑战［5-7］。为了优化抗滑桩加固边坡工程效果，需要对抗滑桩及其受力情况进行更加深入的机理分析。

针对抗滑桩不同施工参数对抗滑桩性能的影响，本文依托实际工程，对滑坡段抗滑桩方案进行了研究与改进，以期为今后类似工程提供借鉴经验。

1 工程概况

527国道新昌大市聚至嵊州黄泽段工程（新昌段）在LK11+700-LK11+800 处的滑体范围较大，滑坡沿路线方向宽约100m，滑坡体厚度5～11m，滑体面积约29 700m²，属于中型的中层深度碎石土类推移式滑体，滑动面为其中下部易软化的含角砾黏土层，滑动面较缓。滑坡体地下水埋深浅，地下水来源较为丰富。

2 滑坡处置方案设计

本工程滑坡段路基施工线路从滑坡体上部位置以填方路基形式通过。为了施工时尽量减少对其的扰动，在路堤坡脚护坡道位置打设一排直径1.5m的圆形抗滑桩，桩间距4m，桩长20m，嵌入中风化岩8.5m，防止嵌固深度不足发生滑动面下移导致抗滑桩失效。

在抗滑桩施工前，先进行地表排水与地下水排水，后者采用打设17m 仰斜式排水管的形式，以降低地下水位。在抗滑桩施工过程中，实时监测滑坡体的水位和位移。滑坡体处治完成后，再进行路堤填筑作业。填筑后，打设23m 仰斜式排水管，同时，卸载部分土体以降低上部荷载，填筑期间对抗滑桩深层位移进行监测。本工程采用的主要施工工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程图

为了验证处治方案的有效性，建立了图2 中的数值模型，计算结果表明打设抗滑桩且路堤填筑后的边坡稳定系数为1.24，符合《公路路基设计规范》的要求。

图2 滑坡体数值计算模型

3 抗滑桩施工关键技术

3.1 桩位放样

如图3所示，采用全站仪精确定位桩孔位置，拉十字线钉放4个控制点，以4个控制点为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位，护筒中心竖直线与桩位中心线应一致，偏差不大于50mm。

图3 十字丝法控制桩位

3.2 钢护筒制作与埋设

钢护筒制作采用钢板卷制，壁厚10mm，内径大于桩径至少200mm。在埋设定位时，护筒中心与桩中心的平面位置偏差不大于50mm，竖直方向的倾斜度不大于1%；护筒顶面宜高出地面0.3m，高于桩顶设计高程1m。

3.3 钻孔

本工程抗滑桩采用8.6t冲击锤施工，同时，利用泥浆泵向孔内输送泥浆。成孔孔径不小于设计值，倾斜度小于1%S，且≤500mm。成孔后，采用超声检孔器对孔径、孔壁进行检测。合格后，采用换浆法进行清孔。

3.4 钢筋笼制作与下放

抗滑桩钢筋笼采用超长主筋，每个钢筋笼包括28组主筋，每组主筋通过帮条焊辅助平直焊接或3 根钢筋交错接长连接（见图4和图5）。钢筋笼内侧每隔2m设置加劲箍筋，在对应的外侧设置定位筋，每组定位钢筋对应4 根加劲箍筋，可有效防止钢筋笼变形。钢筋笼采用25t 汽车吊分段起吊下放安装，下放后，在钢筋笼顶部设置抗浮装置。

图4 主筋连接方式示意图

图5 主筋连接施工图

3.5 水下混凝土灌注

抗滑桩水下混凝土灌注利用导管泵送浇筑，首批灌注混凝土用量要满足导管首次埋置深度不低于1m和填充导管底部高度的需要。为了保证灌注过程中的混凝土强度，导管埋置深度宜控制在2～6m，确保灌注后的桩顶标高比设计值高出1m 左右。导管埋深达到一定值后，快速逐级拆卸导管，并在每次起升导管前对孔内混凝土面高度进行测量。

3.6 抗滑桩的监测与检测

为了动态控制填筑进程、降雨等因素对边坡稳定性的影响，在施工过程中，设置5个抗滑桩深层位移测点和测斜点对滑坡体的变形和水位进行实时监测，如图6所示。

图6 抗滑桩深层位移测点布置图

待桩身混凝土灌注完毕28d，达到设计强度以后，进行桩基质量检测，包括在抗滑桩混凝土浇筑同期制作3 组混凝土试件，开展抗压强度测试实验；同时，通过采用预置声测管对抗滑桩进行超声波无破损法检测，检测桩的完整性。

4 滑坡体排水与路堤填筑施工关键技术

4.1 排水施工

抗滑桩施工前，需做好施工期排水规划和建设，做好原地面临时排水设施，并与永久排水设施相结合，形成内疏、外排防堵结合的截排水系统。本工程中的排水施工主要包括两个阶段：滑坡体上排的仰斜式排水管，在抗滑桩施工前打设；滑坡体下排的仰斜式排水管，在路堤填筑后打设。

如图7所示，在抗滑桩施工前，在滑坡体上方采取潜孔钻机打设上排仰斜式排水管。排水管采用Φ75带孔PVC 管，长度17m，间距4m。排水管的打设倾斜度与路面横坡一致，均为4%。

图7 上排仰斜式排水管施工示意图

如图8所示，在路堤填筑后，在滑坡体上方采取潜孔钻机打设下排仰斜式排水管。排水管同样采用Φ75带孔PVC管，长度23m，间距4m，倾斜度与路面横坡一致为4%。

图8 下排仰斜式排水管施工示意图

4.2 滑坡体路堤填筑

抗滑桩施工结束且强度达到设计要求后，进行路堤填筑施工。滑坡体路基填料主要为清宕渣、级配碎石。其中，清宕渣要求级配良好，颗粒不均匀系数不低于10（且曲率系数为1～3），最大粒径不超过100mm，不能采用遇水软化的岩质，且软化系数应大于0.75，含泥量不超过10%。

5 结论

基于某工程中的滑坡体灾害，本文提出了复杂地形抗滑桩加固滑坡段高填方路基施工关键技术，主要结论有以下几点。

（1）本技术通过采用加强钢筋笼、冲击锤钻孔、桩内预埋声测管、水下混凝土浇筑等成套技术，提高了抗滑桩的承载力与稳定性。

（2）本技术通过分时段打设仰斜式排水孔，既保障了施工前地下水的排水，又避免了过长的排水管对抗滑桩施工的影响。

（3）本技术在抗滑桩施工中持续对抗滑桩深层位移、填筑进程和降雨对边坡稳定性影响进行监测，保障了抗滑桩在施工中的稳定性与成桩质量。