钢花管桩处理公路高边坡路基滑坡浅析

韩燕辉

(安徽省六安市公路管理局，安徽 六安　237005)



钢花管桩处理公路高边坡路基滑坡浅析

韩燕辉

(安徽省六安市公路管理局，安徽 六安237005)

摘要：文章通过对漳黄公路(川主寺至黄龙段)道路改建工程某滑坡的工程地质条件、水文地质条件及滑坡特征的分析,总结了该滑坡的形成机制及成因,并提出了采用钢花管桩方案治理的措施，对今后高路基滑坡整治提供参考。

关键词：路基滑坡；钢花管桩；注浆

漳黄公路(川主寺至黄龙段)道路改建工程为5.12汶川大地震后，安徽省对口支援松潘县交通援建项目。工程于2009年4月开工建设，计划2010年9月底完工。该工程21 km+070 m～21 km+170 m段为半填半挖路基，左侧边坡设计开挖高度为2～13 m，坡率为1∶0.75，原设计左侧边坡为路堑矮墙+边坡厚层基材防护；右侧边坡最大坡高达26 m，设计1∶1.5放坡+边坡绿化。该地段边坡以碎石土为主，棱角状，5 cm以上含量大于50%，较为松散；2010年5月路基开挖至设计高后，受松潘地区连续长时间降水影响，公路填方边坡产生变形，其后缘产生扇形裂隙，沿路基内侧已施工路堑墙下错，外侧填方边坡发生多处纵向裂缝并下错2.5 m形成台阶，路基及边坡已产生滑移。为防止路基进一步滑动，保证道路通行和施工质量，决定对该路段滑坡进行加固处理。

1工程地质条件与水文地质特征

据地质勘查资料显示 21 km+060 m～21 km+130 m段路基下0～5.6 m为人工填土(含块石)下伏黑色软可塑状淤泥质粉土；5.6～9.5 m为碎石土，碎石含量大于80%，成分为白云岩；9.5～15.9 m为强风化白云岩，局部强风化岩石呈沙粒夹块状。

该段路基表层为人工填土，结构松散，透水性强，易于降水入渗，下伏黑色软可塑状淤泥质粉土，透水性差，阻碍地下水运动[1-2]。

2滑坡形成原因

该段边坡为填方边坡，边坡较陡，规模较大，最大坡高26 m，坡脚最宽70 m。因为填方顺坡堆放，土体结构松散，透水性强，雨水入渗后加大了岩土体的含水量，填方体下的淤泥质粉土为软弱界面，透水性弱，降水的渗入，使其抗剪强度降低，抗滑力减小，使其上的填方产生滑移，淤泥质粉土厚度小，下面的碎石土结构松散，填方体的滑动，挤压并牵引其沿强风化白云岩顶面产生滑动[3-5]。

3滑坡处理方案

3.1应急处理方案

由于从滑坡发生到治理，需经历地质勘查、方案设计、论证、组织施工等过程，存在一定的时间间隔，为防止滑坡的加剧造成更大的危害，因此滑坡发生后应立即采取应急措施为后续处理争取时间。

(1) 立即做好临时排水系统及部分永久排水系统，如上缘截水沟和周围排水沟，防止地面水进入滑坡体，以减缓滑坡的发展，为下一步滑坡治理创造有利条件。

(2) 根据现场地形地貌，在滑坡后缘适当位置挖除一定方量的滑体进行减载，以减小滑体的下滑力。滑坡减重后对坡面进行修整做好排水及防渗。

(3) 对滑坡体裂缝回填压实，整理反坡坡面，使坡面自然排水顺畅。裂缝处开挖30 cm宽、50 cm深沟槽，用水泥改善土(有条件时使用黏土或石灰三合土)回填夯实，并对底部裂缝用棍棒将黏土捣实。

(4) 滑坡体松散坡面在修整压实后，为防止雨雪天气降水下渗，对滑坡中上部坡面采用塑料布覆盖，后方盖到后缘裂缝以上3 m处自然坡面，并挖沟将塑料布端头压住，坡面上塑料布搭接不少于30 cm宽，为防止刮风吹跑塑料布，面上要隔一定距离用石块压住[6-8]。

3.2滑坡钢花管桩处理

经设计(地质勘查)、业主、施工、监理等参建单位现场调查分析，并充分考虑施工质量和安全因素，结合现有施工条件及工期要求，本处滑坡采用分台阶开挖卸载+修整坡面+钢花管桩嵌岩加固支挡综合处置方案。

3.2.1钢花管桩制作和施工

本路段为川主寺到黄龙景区的必经之路，交通不能中断，因此分幅进行处理，路基左半幅预留4～6 m保证通行，对路基右侧先开挖2 m高平台进行卸载，然后对平台及路基边坡上的裂缝用水泥浆灌缝加固。平台经整平碾压密实后，在平台上打设钢花管桩，钢管桩采用长方形布置(图1)，顺路线方向间距2 m，垂直路线方向间距1.5 m。钢管桩的桩径8.9 cm，壁厚5 mm，长度不等为16～24 m。桩身上钻花孔，孔径5～6 mm，间距6～8 cm。钢花管桩在成孔过程中，采用潜孔钻跟管钻进的形式，以确保成孔质量及防止塌孔。 由于地层岩性的差异性，钢花管桩大面积施工前应先做3～5根试桩，通过试桩来调整钻孔的设备组合和合适的施工工艺。

3.2.2钢花管桩注浆

潜孔钻成孔后应及时注浆，成孔孔径不得小于设计值，成孔的深度以进入中风化白云岩不小于5 m来作为控制标准。成孔完毕后应及时高压注入1∶1水泥砂浆。水泥采用42.5级，砂子采用石英质中砂，水灰比0.38～0.45，砂浆体强度不低于30 MPa。应采用从孔口到孔顶的反浆式注浆，注浆压力不小于1.5 MPa。砂浆配合比、注浆压力等技术参数施工方法应通过试桩来验证确定。制备好的浆液不得离析，最好现拌现用，不得停置过长，浆液拌合应均匀，压浆阶段不容许出现断浆现象，输浆管不能发生堵塞现象，供应应连续。通过注浆的扩散对钢花管桩周边土体进行加固，与钢管桩形成整体，从而得到滑坡治理的目的[9-10]。

3.2.3钢筋混凝土平台

在路基开挖平台上所有钢花管桩桩体强度达到90%以后，为加强整体性，在桩顶现浇30 cm厚钢筋混凝土板，桩顶应嵌入板内不小于5 cm，将钢花管桩连成整体。待混凝土板养护到期，再自下而上重新分层碾压回填路基土，完成半幅路基滑坡处理。右幅处理完毕可临时通车后，再将左半幅路面破除，并向下开挖至右侧台阶同样高程，形成一个施工平台，在该施工平台上再打设两排钢花管桩，钢管桩采用正方形布置，桩间距2.0 m，桩体强度达到90%以后，在桩顶现浇30 cm×35 cm的纵横向连系梁，与右侧路基混凝土板通过板内预埋钢筋焊接成整体。再分层碾压、回填路基土，进行面层的施工。

3.2.4钢花管桩质量检验

桩体施工完成后应进行桩体质量检验，检验可采用开挖桩头检查成桩质量及有效扩散半径，若有效半径偏小为达到设计要求时应反馈设计方，以便及时修改桩间距；也可采用轻型动力触探、室内无侧限抗压强度等对桩身强度进行检测。

4路基沉降和稳定性观测

滑坡治理是一项地下工程，应采取动态设计、信息化施工，建立信息反馈制度。在钢花管桩施工期及运营期的一段时间内在滑坡体上布设至少3个监测断面，每个监测断面上不少于4个监测点，分别位于滑坡后缘、右侧路肩、滑体中部及滑坡坡脚处。观测频率视不同时期而定，施工期每天观测1次，雨季应加强观测，半天一次。营运期2年内可半个月观测一次。本段路基滑坡处理后，路基稳定性得到增强，道路运行良好，达到了预期治理目的。

5结束语

滑坡路段的处理应因地制宜,分析具体的情况结合地形与土质合理选择处置技术，本文所述抗滑钢花管桩施工方便，便于加快施工进度。同时与挖孔抗滑桩相比由于在路基表面上施工，安全系数较高。由于滑坡体的存在，施工过程中应强化监测，施工完成后仍需对边坡的形变情况进行监测，如果在某个方向出现异常应及时进行处理，保证边坡的长期稳定。

〔参考文献〕

[1]谢定义，林本海，邵生俊．岩土工程学[M]．北京：高等教育出版社, 2008.

[2]陈南祥.工程地质及水文地质[M]．北京：中国水利水电出版社，2007.

[3]宋志伟.高速公路高填方路基边坡滑坡的鉴定与治理[J]．山西建筑，2009,35(2):271-272.

[4]朱国庆,徐静,曾超,等.某高速公路路堤滑坡稳定性分析与治理[J]．湖南交通科技，2015,41(2):19-24.

[5]刘峥嵘，胡振南.某高速公路49 km滑坡原因分析及治理[J]．路基工程, 2007(2):158-160.

[6]王彪.某高速公路特大滑坡成因及治理分析[J]．交通标准化，2011(18):84-88.

[7]黄再展.路基滑坡的原因及其防治[J]．广东公路交通，2005,92(S1)：119-121.

[8]王世祥.金鸡岭山体滑坡治理[J]．山西建筑,2008,34(24):126-127.

[9]王友良.郴州市107国道绕城公路山体滑坡治理工程设计[J]．湖南交通科技,2014(2):58-60.

[10]孙祺华.钢花管微型桩在路基边坡加固防护中的应用[J]．公路交通技术,2013(5):17-20.

收稿日期：2015-12-29；修改日期：2016-03-14

作者简介：韩燕辉(1973-)，男，安徽六安人，安徽省六安市公路管理局高级工程师．

中图分类号：U416.14

文献标识码：A

文章编号：1673-5781(2016)02-0233-03