锚拉抗滑桩在某矿山滑坡治理中的设计应用

夏 鑫

（中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，湖南 长沙 410200）

1 工程概况

2017年7月以来，项目所在地连降暴雨，日降雨量连创历史新高。某矿山工程厂区内道路ZK0+630～ZK0+720段右侧山坡遭遇水毁破坏，造成坡顶生产用房围墙开裂，墙内侧的道路出现沉降，配电房区地面开裂，房屋出现不同程度的整体倾斜及下沉，坡底部与道路接触区域出现大面积的隆起。

滑坡险情发生后，相关单位立即作了初步的分析判断并采取了应急抢险措施：包括在滑坡范围内道路采用围挡封闭部分车道、及设置警示标志、对边坡坡脚进行反压、坡面按坡比1：2.0进行卸载并填平坡面沟壑、整体坡面采用彩条布进行封闭、加强排水、对出现的裂缝采用砼封面等措施。抢险方案是属于临时应急工程，如再遇大雨等极端天气，滑坡可能进一步发展，影响坡底公路通行，危及通行车辆安全和坡顶建筑安全。

本文拟对该滑坡工程中应用的锚拉抗滑桩设计做简要的介绍和分析，供类似项目参考。

2 地质条件

2.1 地层岩性

项目岩土工程详勘报告显示，场地内分布有人工填土层、第四系滑坡堆积物、第四系冲积层，下伏基岩为泥盆系中统棋子桥组泥岩和泥灰岩。其野外特征按自上而下的顺序描述如下：

人工填土（Q4ml）①：主要为素填土，未完成自重固结，该层场地内主要分布于坡顶和坡脚，层厚1.20m～5.50m；第四系滑坡堆积物（Qdel）②：主要由黏性土含少量卵砾石及中粗砂组成，呈稍湿～湿、松散～稍密状态，密实度不均匀。主要分布在滑坡地段，层厚2.00m～10.10m；滑带土③：主要由粘性土夹10%～20%砾石组成，呈湿、松散状态，主要分布在滑坡地段，层厚0.20m～0.40m；粉质粘土④：不均匀含有约15%～30%的中粗砂或卵砾石，呈硬塑状态，该层场地内主要分布于边坡上部层厚1.80m～5.20m；下伏基岩按其风化程度划分为强、中风化两带。

2.2 主要滑坡要素

本次范围滑坡平面呈扇形，坡顶的菜地下方张拉裂缝作为滑坡后缘位（地质点D6）；前缘人行道地面隆起部位作为滑坡前缘，滑坡的主要要素如下：

（1）滑坡体：组成滑坡的滑体地层主要由冲积层及人工填土组成，滑体平均厚度约6.4m。滑坡体由西往东纵向长度约70.0m，中间南北横宽约45.0m，滑坡后缘高程为130.20m～131.20m，前缘高程107.2m～108.7m，前后缘高差26.5m～21.5m。

（2）滑坡壁：出现在滑坡后缘，滑坡壁出露地层主要为人工填土①层，近似垂直状拉开，倾角65°～85°，错落高度0.5m～1.2m。

（3）滑动面：滑动面主要为冲积层与下伏地层的交接面，滑动面总体呈折线形，自东向西弱倾斜，与原始地形倾斜方向基本一致。

（4）滑动带：主要由黏性土夹10%～20%砾石组成，滑动带的厚度大多介于0.20m～0.40m之间，平均值约0.30m。

（5）滑坡床：坡中、坡下滑床地层主要为强风化泥岩⑧层，坡上为粉质黏土④、粗砾砂⑤、卵石⑥、中粗砂⑦层。

（6）滑坡裂缝：根据现场调查，滑坡体中、上部多发育拉张裂缝和剪切裂缝，周边建构筑也有相应裂缝发育。

3 滑坡治理设计方案

3.1 施工工况及参数

按规范要求，滑坡进行自重工况计算及自重+暴雨工况计算，自重工况计算安全系数K≥1.25，自重+暴雨工况计算安全系数K≥1.15。本次设计计算参数参考滑坡勘察报告。滑面粘聚力取值10.00kPa，滑面摩擦角=10.00°。利用理正岩土计算软件分别计算两个工况下各滑块剩余下滑力，选取最不利工况下剩余下滑力最小的位置作为抗滑桩布置位置，结果显示：最不利工况下剩余下滑力最小为自重+暴雨工况下582.15kN，下滑力角度为8.13°。

经过多个方案计算与必选，最终选择以下滑坡治理方案：①滑坡中下部设置锚拉抗滑桩，桩顶设平台宽度10.0m左右。②滑坡上部经清方后，按1：2.0的坡比放坡，坡面锚杆+格构梁加固。③抗滑桩前16m左右设反压土区，并设置2m左右高毛石矮挡墙挡土。具体做法详见图1，设计思路简述如下。

（1）桩型的选择。由于本工程为抢险工程，滑坡仍然有滑动的风险，出于安全及工期考虑，本工程不适用人工挖孔桩。旋挖桩施工速度快，安全性高，本滑坡设计有10m宽的桩后平台，可作为机器施工场地，因此本工程选用旋挖成孔圆形抗滑桩。

（2）锚拉抗滑桩结构。经计算，抗滑桩采用φ1000mm@2000mm的旋挖钻孔灌注桩，桩顶设置冠梁，冠梁尺寸为1000mm×600mm。冠梁顶及冠梁顶以下2.5m分别设置两排预应力锚索，由上至下锚索由6根、7根φs15.2mm的钢绞线组成，锚索长度分别为29.0m和28.0m。

（3）上部锚杆+格构梁结构。为了防止上部放坡段出现二次浅层滑坡或冒顶破坏，对坡面进行支护设计：坡面支护采用间距2500mm×2000mm的格构梁结合钢筋锚杆支护，格构梁施作加筋麦克垫，防止水土流失和对坡面进行绿化。

图1 滑坡治理典型剖面图

（4）截、排水措施。为防止雨水对滑坡坡面进行冲刷，设计在坡顶设计截水沟，桩顶平台段及桩前反压区设置排水沟。截排水沟截面尺寸经本地区暴雨强度计算公式通过。

3.2 施工工序

边坡支护→坡面支护

边坡支护：→支护桩位放线、复核→监测点（含基准点）的设置→监测初始采集→灌注桩施工→冠梁施工→土方开挖至第一排锚索标高以下0.5m→桩间土处理（植筋、挂钢筋网及现浇砼面板）施工→第一排锚索施工→腰梁施工→锚索锁定→土方开挖至下一排锚索标高下0.5m→……→依此循环至设计坡底标高。

坡面支护：边坡修坡放线、复核→变形观测点（含基准点）的设置→变形初始观测→坡顶截水沟修筑→边坡周边管线、建筑物基础与地下构筑物的确认、标记或迁移→坡面修整→格构梁施工→格构间铺设加筋麦克垫→绿化施工→坡脚与周边排水沟施工。

4 结语

本项目滑坡采用锚拉抗滑桩结构进行治理，项目现已完工，经实际施工及监测结果证明滑坡变形得到了有效控制，进一步验证了设计的合理性，可供类似项目参考。