抗滑桩在高速公路滑坡治理中的应用研究

摘要 抗滑桩作为一种有效的滑坡治理措施，能够显著提高边坡的稳定性。文章结合具体的工程案例，分析了抗滑桩的实际应用，并对抗滑桩在高速公路项目应用中的施工技术和各项参数进行了研究，为抗滑桩在高速公路滑坡治理项目中的合理应用提供了理论支持和实践指导。

关键词 抗滑桩；滑坡治理；公路工程

中图分类号 U418 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）17-0137-03

0 引言

抗滑桩作为一种经济、有效的滑坡治理措施，受到了广泛关注。抗滑桩通过将桩柱打入滑坡体内，利用桩柱的阻力和抗滑力稳定滑坡体，从而达到治理滑坡的目的。当前，在抗滑桩的应用过程中还存在一些问题，如设计不合理、施工不规范等，导致抗滑桩的效果未能充分发挥。该文通过对抗滑桩在高速公路滑坡治理中的应用进行研究，分析其施工技术、各项参数和应用效果，以期为高速公路滑坡治理提供更为有效的技术手段和解决方案，保障高速公路的安全和稳定运行。

1工程概况

宜宾至金阳高速公路施工总承包XJ22标工程，起点在凉山彝族自治州金阳县境内，讫点在凉山彝族自治州金阳县境内，属于沿金沙江线路。路线自伊莫洛隧道出，洞口右侧为土质高边坡段，横坡陡峻，且存在危岩体。危岩处于欠稳定～不稳定状态，岩体裂隙微张，表层张开，部分脱落危岩，并伴有崩塌落石现象，在斜坡中下部可见新近崩塌碎块石。在K130+161、K130+265左侧和K130+136、K130+161伊莫洛隧道出口的洞口防护工程设置抗滑桩，入岩深度分别为13 m、14 m、15 m。桩长为28 m、30 m时，其桩身截面尺寸为2.5 m×3.5 m，桩心距为5.0 m，设计推力1 248 kN/m；桩长为25 m、26 m时，其桩身截面尺寸为2.0 m×3.0 m，桩心距为5.0 m，设计推力970 kN/m。

2 施工方法

2.1 定位锁口

采用高精度的全站仪对各孔的中心点进行精确的放样定位。为了保护桩孔在施工过程中不受损坏，在其四周设置坚固的护桩。

在完成测量定位后，开始第一节桩孔土方的开挖工作。在开挖过程中应严格遵循设计要求，确保土方的开挖深度和范围都符合标准。随后安装第一节桩孔护壁模板，使用桩心点校正模板位置，确保其精确无误，同时采取有效的支护措施。

在安装完成后，对护壁模板的厚度、位置以及质量进行全面检查。护壁的轴线偏差，不应超过2 cm的允许范围，第一节护壁的高度应高于现场地面30 cm，将其壁厚设置为比下面井壁厚度增加10～15 cm，以提高其抗渗性和耐久性。在确认护壁模板的位置、厚度和质量都符合要求后，开始护壁的浇捣工作。

2.2 锁口及护壁

锁口是挖孔桩施工的第一节段，使用C30混凝土，钢筋为φ12钢筋，进行间距25 cm的双层布置；锁口高出地面30 cm，宽度不小于30 cm。圆桩护壁采用内齿式护壁，上口护壁厚20 cm，下口护壁厚15 cm，护壁使用C30混凝土浇筑。抗滑桩上口护壁的厚度采用25 cm，而下口护壁采用20 cm。钢筋为φ12钢筋，进行间距25 cm的单层布置，且上节护壁主筋与下节护壁主筋搭接30 cm。混凝土浇筑采用人工浇筑、人工振捣，坍落度控制在10 cm。第一模锁口浇筑完成后立即搭设立面防护网，每孔配备一片覆盖防护钢筋网，当立面防护栏杆搭设完成后才可继续进行后续的挖孔施工作业。场地整平时，应对有边坡截水沟的优先施作边坡截水沟。平整孔口时，应在孔口周围设置不小于1%的流水坡度，在临山侧的坡脚设置20 cm×20 cm排水沟。锁口应高出地面30 cm，保证地表水不流入孔内。

2.3 提升设备

第一节段桩孔的混凝土浇筑完成后，应在桩孔旁平整、硬化场地安装提升架，提升架采用成品哈儿吊，吊机悬臂长度为1.4 m，有效提升高度为30 m，额定起重重量为1 t。从第二节段开始，利用提升设备运送土石。同时，配置慢速卷扬机提升渣土，卷扬机钢丝绳采用直径为6 mm的钢芯钢丝绳。当吊桶在桩孔上方0.5～1.0 m时，转动横移，使吊桶离开桩孔上方，吊桶在斗车内卸土，用斗车运送至孔口以外2 m。提升机尾部应采用2块20 cm×40 cm×50 cm的C20混凝土制块进行配重。挖孔作业示意图如图1所示：

2.4 人工挖孔

为预防施工区域的地面水渗入孔内，应在施工区域布置地面排水系统，沿场地四周布置排水沟和集水井。当孔内CO2含量超过0.3%，或孔深超过5 m时，应采用空压机进行强制通风。每个桩孔应配备一套通风设施。对成孔过程进行全程的有毒气体检测，对常用活体家禽进行检验[1]。

2.5 钢筋施工

按设计图纸及实际桩长计算出主筋的下料长度，箍筋按2 m笼长的箍筋量分段下料，加强箍通过钢筋模具下料，同时焊接成形。先用缆绳将箍筋吊入桩孔，并间隔两节护壁置于护壁上。在孔口护壁上环形布置钢筋笼固定筋，固定筋采用φ25，每根长度为800 mm，在孔口护壁上增加两根φ25横向钢筋以承载钢筋笼的重量。将第一道加强箍布置在固定筋的内圈，并与固定筋绑扎牢固。主筋应从上至下布置，且绑好第一段后再采用直螺纹连接第二段，接头数量不大于截面接头数的50％，且间距不小于35倍直径，直螺纹连接好后应用力矩扳手进行检测。待主筋全部连接好，并与固定筋绑扎牢固后，采用缆绳将其他加强筋吊入桩孔并与主筋绑扎牢固，再从护壁上取箍筋并按设计要求与主筋绑紧。钢筋笼验收合格后方可浇筑桩芯混凝土。

2.6 混凝土施工

桩基混凝土浇筑，应视孔底及附近孔壁渗入地下水的上升速度，以及现场条件确定混凝土的浇筑方法。该文以导管法浇筑干孔为例：

在浇筑时，采用导管下料，浇筑工艺类似于水下混凝土浇筑，只是对首盘混凝土不作方量要求。在浇筑过程中，应严格控制导管底埋置在混凝土中的深度，确保其达到约3 m。当导管底埋置过浅时，可能会导致混凝土流动不畅，影响灌注效果；而当导管底埋置过深时，则可能增加施工的难度和成本。根据混凝土的流动速度和灌注进度，适时拆除上一节导管，确保混凝土浇筑过程能够连续而稳定地进行。桩顶往下3 m范围内应使用振动棒进行振捣，振捣时应严格控制混凝土的振捣时间及振捣位置，以混凝土不显著沉落或翻出浮浆为宜[2]。参考图2所示：

2.7 施作锚索

当路堑开挖至锚孔设计位置时，应严格按照设计布置要求，使用精确的测量设备将锚孔位置准确地标定在抗滑桩上，并使用红油漆在施工现场明确地标出锚索的开孔位置。这一过程中，锚孔位置的偏差必须严格控制在±20 mm以内[3]。

搭设满足钻孔、下锚和注浆施工所需的脚手架。脚手架应具备足够的承载能力和稳固性，以应对施工过程中的各种外力作用。当达到设计深度后，不能立即停钻，需稳钻1～2 min，以防止孔底尖锐或孔径不足。在钻进完成后，应对钻孔孔壁进行彻底清理，确保无沉渣和水体黏滞。这些杂质的存在可能降低水泥砂浆与孔壁岩土体的黏结强度，从而影响锚索的承载能力和稳定性。

2.8 锚索体

（1）材料选择与布置

钢绞线作为锚索体的主要受力构件，选用高强度低松弛无黏结的预应力钢绞线，直径为ΦS15.2 mm，共6根。为确保锚索体的稳定性和耐久性，应沿锚索体轴线方向，每2 m设置一道架线环，保证锚索体保护层的厚度不小于2 cm[4]。

（2）锚索体安装与调试

锚索体采用人工安装，安装前应使用高压风清除孔内杂质，确保孔内清洁。随后，将锚索体放入孔内，用钢尺精确量取孔外露出的钢绞线长度，以计算孔内锚索的实际长度。

（3）锚索体制作与组装

按照设计要求，精确切割钢绞线长度。使用冷弯机将无黏结的钢绞线弯曲成U形，并固定在承载体上。这一过程中，需特别注意钢绞线不得相互缠绕，以免影响锚索体的整体受力性能。随后，按设计荷载体间距，组装完成整个锚索体，确保承载体位于钻孔中部，以充分发挥其承载和分散应力的作用[5]。

检测方法见表1所示：

2.9 锚固注浆

锚索注浆不仅形成锚索的锚固段，还为锚索体提供了必要的防腐蚀保护层。注浆过程通过一定的压力使注浆体深入地层裂隙，有效固结地层，并显著提高地层的承载能力。

该工程选用普通硅酸盐水泥和一定比例的水进行调配，形成水泥砂浆。经过严格的试验比选，确保水泥砂浆的强度不低于40 MPa。具体的配合比为1∶1（重量比），水灰比控制在0.4～0.5的范围内，以保证注浆体的流动性和凝结强度。

在注浆工艺方面，考虑一般地层条件的特点，该工程采用一次注浆法。这种方法的关键在于将锚固段和自由张拉段同步注入水泥砂浆，确保注浆的均匀性和效率。

在注浆过程中，采用孔底返浆法。这种方法要求注浆压力维持在0.5～0.8 MPa的范围内，通过适当的压力，使水泥砂浆能够充分渗透到地层裂隙中，实现有效的固结和承载能力提升。为了确保注浆效果，设定了明确的注浆终止条件：当孔口出现持续溢浆，且持续时间不低于5 min（或排气管停止排气）时，即可停止注浆。这一措施旨在确保砂浆充分填满孔道，避免注浆不足或过度[6]。

在注浆完成后，还应对孔口进行补浆操作，弥补注浆过程中可能出现的砂浆收缩或孔口砂浆不饱满的情况，确保注浆体的完整性和密实性。

2.10 锚索张拉、锁定及封锚

当浆体达到设计强度的80%后，方可进行张拉操作，以确保锚索体系具有足够的承载能力，避免因张拉过早而导致锚索体系失效或性能下降。完成设计张拉后，应及时进行补偿张拉，并进行锁定。补偿张拉是为了消除由于材料收缩、温度变化等因素引起的预应力损失，确保锚索体系长期处于稳定的预应力状态。锁定操作则是为了固定锚索的预应力，防止其在使用过程中发生松动或预应力变化。

在进行锚头处理时，应从锚具量起，且保留5～10 cm的钢绞线长度，便于后续维护和检修。剩余部分的钢绞线需用机械切割，严禁使用电弧烧割。机械切割可以确保钢绞线断面的平整、光滑，避免出现毛刺或裂纹等缺陷；而严禁使用电弧烧割则是为了防止因高温烧灼而导致钢绞线性能下降或产生安全隐患。

锚具安装时，应与锚垫板和千斤顶密贴对中，避免弯压或偏折锚头，保证承载的均匀性和同轴度。在张拉前，应先对锚索进行1～2次的预张拉，张拉荷载为设计值的10%～20%，使各部位紧密接触，钢绞线平直，确保受力均匀。进行整体张拉前，应先对各单元间的差异荷载进行补偿。

预应力锚索的张拉分为5个阶段，逐级施加设计值的0.3、0.5、0.75、1.0和1.1倍荷载。每施加一级荷载后，需稳定观测至少10 min。

2.11 挡土板施工

挡土板为设计厚度为40 cm的C30钢筋混凝土板式结构，通过Φ32锚杆与抗滑桩连接，锚杆头部焊接一块钢垫板，以加强稳固效果。锚杆头部浇筑在挡土板内部，避免了以往预制板安装时锚杆头部松动。锚杆采用72钻头成孔，压力注浆，注浆压力不小于0.4 MPa。锚杆抗拔力实验抽检频率不应小于5%，单根锚杆的设计锚固力为50 kN，锚杆头部与钢垫板应采用双面焊接。

3 结论

该文通过实例分析表明，合理设计和施工的抗滑桩能够有效减少滑坡的发生和扩展，提高边坡的整体稳定性。抗滑桩的设计和施工需要遵循科学的原则和规范，以确保其效果的充分发挥。在施工过程中，应充分考虑滑坡体的地质条件、环境因素和工程要求，确保抗滑桩的施工方法和参数的正确选择；应严格控制施工质量，确保桩柱的打入深度、间距和倾斜度等符合设计要求，避免因施工不当而导致抗滑桩的效果受损。

参考文献

[1]杨立，赵才聪，王咸临.山区高速公路大桥边坡抗滑桩加固措施分析[J].交通科技与管理，2023（19）：122-124.

[2]王芳佼.抗滑桩在G30宝天高速公路滑坡治理中的应用研究[J].甘肃科技，2023（7）：33-35+57.

[3]张国庆.滑坡稳定性及抗滑桩加固治理数值模拟研究[J].四川水泥，2024（2）：66-68+72.

[4]宋开利.加筋土挡墙+抗滑桩组合支护在路堤防护中的应用分析[J].交通世界，2023（33）：95-97.

[5]史劲.复杂地质环境下高边坡稳定项目中抗滑桩运用分析[J].中国设备工程，2023（20）：256-258.

[6]鄢姗姗.圆形抗滑桩在滑坡地质灾害治理中的运用——以韶关市河背村滑坡治理工程为例[J].四川有色金属，2023（3）：38-40+58.