圆截面抗滑桩在某边坡滑坡治理中应用

张毓 张慧

【摘要】依托广东省某市安置房边坡滑坡治理工程，分析滑坡具体成因，论述旋挖护筒干作业法施工圆形截面抗滑桩的可行性。

【关键词】圆形抗滑桩；滑坡治理；旋挖成孔

广东省某市安置房项目建筑边坡，坡脚距离安置房约15m，由于人类生产施工需要，于2014年11月开始人工放坡，分为4级，坡度35～45°，经人工开挖一次性完成，放坡完成后坡面开始出现轻微开裂、滑移现象，由于连续降雨，2014年12月止，边坡已出现大面积的滑坡、开裂现象，滑体长约75m，宽约40.0m，高约22.50m，滑动方量约15000m3，并有向上、向两侧发展迹象，严重危险坡底安置房的人生财产安全。经分析计算采用圆形抗滑桩对该滑坡进行了有效支挡。

1 地质概况

依据滑坡治理勘察报告，场区内地层自上而下分为：

（1）第四系填土层（Qml）

素填土：褐黄色，稍湿，松散状，主要成份为粘粒、粉粒，含少量植物根系及粒径小于60mm砂岩碎石。厚度0.50～1.00m。

（2）第四系残积层（Qel）

粉质粘土：褐黄色、灰色，湿，可塑状，局部硬塑状，主要成份为粘粒、粉粒，约含10%粒径小于60mm砂岩碎石，局部大于60mm，最大可达150mm，局部含量约达25%。层厚3.50～11.50m，土工实验结果主要指标平均值：含水量ω=25.1%，孔隙比e=0.680，液限WL=33.4%，液性指数IL=0.28，自由膨胀率37%，渗透系数Kv=3.81×10-5，压缩系数a.=0.26MPa-1，属中等压缩性土。

（3）下伏为石炭系基岩（C）。

中风化灰岩：灰～深灰色，隐晶质结构，薄层状构造，裂隙较发育，岩芯破碎，局部极破碎，呈碎块状，主要成份为方解石、少量泥炭质物。层厚2.50～11.50m。

微风化灰岩：灰～深灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，裂隙稍发育，岩芯完整，呈短柱状，主要成份为方解石、少量泥炭质物，RQD大于80。揭露层厚5.30～9.00m。

2 原设计方案

原设计滑坡B-C段左侧挖方边坡坡型的基本形式采用斜坡+平台型式。每级边坡高6m（平面投影宽度为9m），第一、二级坡率為1：1.5，第三级及其以上坡率为1：1.75；，同时为了保护坡脚，在第一级坡脚处设2m高护脚矮挡墙，挡墙顶及其余边坡平台宽度均取为3.0m。边坡防护原设计方案：第一、二级采用锚杆菱形框格+植草灌护坡；第三、四级边坡采用人字形骨架+草灌混植护坡。

3 滑坡滑移特征

根据野外调查和勘探结果，该滑坡为牵引式滑坡。坡滑坡壁呈“圈椅”状，坡壁倾角60°～80°，顶部局部0.30～1.00m为人工填土，其下为第四系残积粉质粘土，厚度3.50～11.50m。由滑坡壁可以看出，上部残积土层显得比较杂乱，碎石含量不均，局部碎石含量高。滑床后缘出露地层主要为残坡积含碎石粘性土，滑床中部及下部地层为石炭系灰岩。滑床后缘产状较陡，倾角60°～80°，中部和前缘部位产状趋缓，倾角10°～25°。滑床与滑体接触关系：主要以下部风化基岩面为标志面。

滑坡壁以下，地形线发生突然转折，地形变得相对平缓，在滑坡壁底部发现少量地下水渗出。滑坡台地呈台阶状，分为六级台阶，台阶宽约3～7m，台阶高差约2～4m，延伸长70～80m，走向基本垂直主滑方向。并见有圈椅状微地貌，展布方向与主滑方向基本一致。

滑坡裂缝上宽下窄，上部宽2～70cm不等，深度0.50m以上，长度延伸约70～80m，走向基本垂直主滑方向，随时间推移，拉张裂缝呈不断扩大的趋势。滑坡裂缝分布情况如下图所示：

图1 边坡平面分布示意图

4 原因分析

滑坡体形成机制包括滑坡的内因和外在两个方面，它们是相互联系，相互补充的。斜坡的破坏机理是由各种因素综合确定的，其中内因方面的地质因素包括：地形地貌因素、岩性因素、构造因素、水文地质因素等，外因方面持续强降雨及水流作用和人类活动（包括农业及工程活动）。

（1）地形地貌因素

滑坡区的地貌单元属侵蚀、剥蚀中低山，从微地貌单元看处于陡坡地带，坡角约20°～50°左右。经现场调查发现，山体坡面植被发育，主要以乔木及灌木为主。未发现滚石、崩塌等不良地质现象。斜坡的整体处于平衡状态。

（2）岩层因素

山体斜坡上部第四系残坡积含碎石粉质粘土层厚度大，组成物质结构松散，泥质含量高，力学性能差，抗剪强度低，遇水易软化。而下部基岩性质好，透水性差，形成阻水面。

（3）水文地质因素

水对斜坡土石的作用，是形成滑坡的重要条件。地下水、地表水可以改变斜坡的外形，当水渗入上部碎石土层中后，不但增大了上部碎石土的下滑力，而且迅速改变碎石土的性质，降低其抗剪强度，从而起到“润滑剂”的作用。

（4）诱发因素

边坡施工开挖形成临空面，破坏坡体的自然平衡条件，在自重力作用下，使上部碎石土层沿岩面接触带软弱结构面产生应力松驰，引发坡体的下滑。连续降雨是滑坡体形成的主要诱发条件。过量的水使土体饱和，沿剪切面孔隙水压力过大造成了滑动破坏的条件。

5 滑坡稳定性分析和治理工程措施

根据地勘结果现状滑坡体平均厚度6m，滑坡后缘在三级平台前缘，滑坡前缘在现坡脚处。在滑体下部主要为含碎石粉质粘土与中风化灰岩直接接触，含碎石粉质粘土松散，透水性强，碎石土中的粘性土遇水易软化。而下部风化基岩工程性质较好，透水性差。地下水主要给基岩面向下流动。在地下水作用下，滑坡体软化，沿风化基岩层面下滑。采用圆形截面抗滑桩进行支护。

坡体粉质粘土遇水易液化特点，为减小施工中水对边坡稳定性的影响，采用干作业钻孔钢护筒法施工。由于一级边坡平台设置了圆形抗滑桩采用机械成孔，易损坏原边坡的土体，造成桩前土松散。故需要坡脚设置外露2m高护脚挡墙，防止桩前土体水土流失，损毁下方安置房工程安全。

6 结论

（1）采用抗滑桩治理建筑安置房边坡滑坡，存在地下水高等不利因素。矩形抗滑桩施工危险性大。可采用旋挖护筒干作业法成孔，浇筑圆形抗滑桩支挡。本工程的实施可以圆形抗滑桩的设计与计算提供参考。

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