门式双排抗滑桩设计

摘 要：抗滑桩是进行边坡或滑坡支护的有效方式之一。抗滑桩有悬臂式、锚拉式，还有椅式、门式、排架式等多种结构形式。本文结合一个采用门式双排抗滑兜慕峁剐问浇行边坡支护的案例，对这一形式的抗滑桩进行了设计及实际效果检验，取得了一些经验。

关键词：门式双排抗滑桩；梅花形布置；抗滑桩设计

中图分类号：TU472 文献标识码：A

抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力（锚固力）平衡滑动体的推力，增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗，使桩前滑体达到稳定状态。抗滑桩主要的截面形式有矩形及圆形两种，矩形桩由于受力明确，支挡效果好，在边坡支护中较常采用；而圆形桩在基坑支护中应用较多，并常常与锚索一起结合使用。抗滑桩的常用结构形式有单排悬臂桩、单排锚拉桩及门式双排桩等，而门式双排桩按平面布置又可分为平行布置和梅花形布置，甚至可变形为拱形单元组合布置。悬臂抗滑桩在悬臂较长时对桩顶位移控制较差，特别是坡顶存在对水平位移较为敏感的建、构筑物时，一般在桩体上加设锚筋（索）形成锚拉桩以控制坡体变形。在滑坡处理中，抗滑桩常常为全埋式，而难以做成锚拉桩。

一、边坡工程概况

石柱工业园区某场区内有一高填方边坡，坡顶正建设一公寓小区，坡底为一条支河。边坡总长约200m，边坡最高约69.0m。回填区原地貌为斜坡地面，自然回填时原地面未做处理，填料主要由黏性土和砂泥岩碎块石组成。回填约一年后，边坡坡顶土体局部开始出现微小地面拉裂缝，当年8月～12月雨季期间，裂缝逐渐张开、变大及下沉，并连通成3条大裂缝，裂缝总长约150m，张开5cm～20cm，下错2cm～10cm。小区原布置于回填滑坡区的公寓楼均予以取消，并将该区域重新规划为小区道路及公共绿地。为加强该区域的填土稳定性，阻止其进一步下滑，决定采用抗滑桩进行支护。

二、边坡变形诱发因素和形成机制分析

边坡变形体的形成，是由其地形地貌、地层岩性、水及人类工程活动的共同作用而形成的工程边坡的结果。

1.原地貌为侵蚀低山河谷地貌，地形坡度为30°～35°，地表填土层较厚（0～19.2m），岩土界面陡（30°～35°），基岩为砂岩夹泥岩，岩体力学性质差异明显。边坡上的填土层为变形体提供了主要物质基础。坡底土体经河水冲刷，形成临空面，为蠕动变形提供空间。

2.区域内降雨量大，近期内较集中多发雨水的下渗，地表水沿岩土界面渗流，变形土体含水量增加，岩土界面力学强度降低，其抗剪性能变差，土体整体重量增大，使变形土体沿基岩面位移量增大，诱发边坡土体推动式坍滑的形成可能性。

3.由于坡顶施工加载及震动，降低了原有边坡稳定性，从而使边坡上部土体在自重作用下沿基岩面向临空面位移变形，造成工程边坡土体推动式坍滑的可能性。

综上所述，变形体基岩面坡度较陡，变形体土层厚度较大，本身滑动可能性不大，但坡脚区经河水冲刷，其前缘形成临空面，导致土层产生蠕动变形。在降雨后，地表水入渗，加大边坡土体的下滑推力，且软化岩土界面，使其力学强度降低，起促进作用；在持续降雨等内外力的综合作用下，使其沿基岩面产生位移变形，形成推动式滑动。

三、支挡方案分析与选择

结合本例实际情况，边坡填土较厚，抗滑桩采用全埋式结构较为合理。而坡顶虽然已取消住宅建筑，但作为小区的道路通行区及居民平常的活动区域，其稳定安全宜需要得到保证。经综合分析论证，决定采用门式双排抗滑桩进行支护。相比单排桩，采用门式双排抗滑桩后，减小了各桩的截面尺寸，在合理布置双排桩的间距的情况下，采用冠梁将各排桩横向相连，再采用连梁将两排桩连接成一个整体，得到了更大的整体侧向刚度，使得在滑坡推力作用下的变形量较小。为保证桩间土的土拱效应能有效发挥，同排桩间距不宜过大；为防土体在各桩之间滑出，两排桩在平面上采用了梅花形布置。另外，考虑到施工的安全、便利以及工期等诸多因素，桩截面决定采用圆形桩。

四、抗滑桩设计

设计采用门式双排抗滑桩，桩截面为圆形，桩径均为1.2m，同排桩间距均为4.0m，排间距4.0m，两排桩平面呈梅花型布置，前后排桩桩顶冠梁均为宽1.2m、高1.0m，两排桩间设连梁，连梁宽1.0m、高1.2m，如图1所示。

本例为全埋桩，排桩前后均有土体，抗滑桩保护的小区道路及公共绿地区域位于坡顶，设计在绿地以下约2m设置黏土隔水层及碎石暗流槽将水引入坡面排水沟，道路设计要求设置排水管将雨水引入小区排水系统统一排放。桩后边坡部分无其他使用功能的布置，因此未再分段进行抗滑支护。但后段边坡是原填土裂缝的主要开展区域（见剖面布置图），故设计对坡面进行平整植草，设置排水沟等措施，加强坡面的防护，及时排走地表水，避免积水下渗对坡体稳定带来不利影响。

桩前土体的存在对本工程的抗滑桩结构有一定的有利作用，但考虑到桩后土体可能存在的滑坡可能性，双排桩计算时，不考虑桩前土体的被动作用，偏安全的假定前排桩前为临空面。经计算桩顶最大位移92mm，桩身最大弯矩2070kN・M。相较于采用单排矩形桩的方案，位移控制效果及工程量节省两方面都优势突出。

五、抗滑桩施工要点

抗滑桩施工顺序：桩孔定位放线桩孔开钻桩孔验收合格后，井下钢筋笼绑扎桩身混凝土浇筑养护冠梁施工连梁施工施工场地回填土施工工程验收。施工时应按不少于跳2挖1进行跳桩施工。抗滑桩施工应遵循“动态设计、信息法施工”原则，在施工过程中若发现设计与实际情况存在较大出入时，应及时反馈信息，并尽快修改设计，保证安全和工期。

六、支护效果评价

本工程施工完成后，上部小区建设也同时完成并入住，经过两年的观察，抗滑支护区的地面未再见裂缝及下错现象，支护效果明显。

结论

门式双排抗滑桩由前后两排桩共同抵抗土体剩余下滑力，由于侧向刚度大，在控制桩顶位移、减小桩体截面尺寸等方面相比单排桩具有较明显的优势，总体抗滑性能好，在有场地条件、抗滑稳定要求较高的情况下，是一种较优的选择。

参考文献

[1]邱红胜，余艳霞，徐丽惠，等.拱形单元组合抗滑桩体型研究[J].交通科技，2006（6）：31-33.