抗滑桩在公路土质边坡加固中的应用分析

摘要：文章分析了抗滑桩加固公路土质边坡的作用机理和具体的使用条件，然后介绍了抗滑桩的施工工艺。

关键词： 抗滑桩；土质边坡；加固

一、抗滑桩加固土质边坡的机理

抗滑桩是在边坡地层中挖孔或钻孔后，将钢筋或型钢放入其中，再将混凝土浇灌其中便形成就地灌注桩。混凝土中的水泥砂浆会渗透到桩周一定范围的土层中，对土层的整体强度有较大地提高，此外，由于孔壁通常是粗糙的，使得桩与地层紧密的粘结咬合在一起，桩便可调动超过桩宽范围相当大一部分地层的地层抗力，同桩一起抗滑。同时桩与桩之间可形成土拱，土拱和桩可共同承担两桩间的滑坡推力，滑坡推力传递到桩上以后，又沿着桩传递到滑面以下稳定的地层中。所以为使桩及桩间土能正常地协调工作，必须保证桩间土拱能够形成，这样才能有效地治理滑坡。模型试验和理论分析均表明，只有两桩之间的间距不超过某临界值――“临界桩距”，才可形成土拱。

在设桩后，由于受到抵抗，滑体不仅有继续下滑的趋势，还会产生侧向的扩张力。原下滑力经过桩传递到下部稳定地层中，侧向扩张力则传到滑体两侧稳定的地块中，桩的拱脚水力和竖向反力对这两种力进行平衡，其合理作用应沿拱轴方向。

二、抗滑桩的使用条件

因抗滑桩是一种特殊的侧向受荷桩，它依靠埋入滑动面以下部分的锚固作用和滑动面以上桩前滑体的被动抗力来维持。所以抗滑桩须在一定条件下才能使用：有一个明显的滑动面，滑面以下需有坚固的基岩或坚实土层，这样才可为桩提高可靠的锚固力，不具备这两个条件时，抗滑桩的作用就不大，或者是可怀疑的。若桩下面有一块稳定性较高且具有一定体积的岩体时，设置抗滑桩的效果也非常明显，并且可减小工程量。

三、抗滑桩的施工技术

1.施工准备

施工之前，为保证施工方便和施工安全，在成孔前应开挖一个施工平台，并进行场地的平整。施工前准备好相应的模板、机具器材和井下通风、照明设施。为提高出碴效率，每根桩设立三角井架或摇头扒杆，井架上还须安装刹车带，以供桩孔开挖到一定深度后出碴进料用。第一节护壁混凝土灌筑完成后，用碎石、水泥在井口的纵向铺设便道，供运土斗车运行出碴。

2.桩孔定位

施工放样前，相关的施测人员应详细熟悉施工图纸及技术要求，并制定具体的放样计划，按精度要求，确定放样方法。施工放样的主要任务有边坡开挖位置线和轮廓线，抗滑桩轴线、位置，截、排水沟高程、位置，以及其他附属工程的控制放样。施测过程中所有放样点线都应具备检校条件，要对放样的资料进行复核，最终归档成册。

3.成孔施工技术

锁口根据桩身井口段土质情况，开挖到大约2m深度时，迅速灌注第一节护壁，为防止护壁下沉，应在井口段做锁口盘以增加侧壁摩阻力，保持盘内缘高出盘面0.2m，以防地面杂质和污水进入。

桩井掘进先挖中部，后挖井壁部分，开挖时井内采用人工装碴，配置起吊箩筐，依靠井架和电动卷扬机作为提升设备，将箩筐装土吊到井口上，并将弃土运到指定堆放位置。

为保证桩井开挖安全和护壁质量，可进行边挖边护，一般每挖1.5m设置一节护壁，不得在土石分界处和滑动面处分节。在清除井壁上的浮土方可灌注护壁砼，以使护壁砼紧贴围岩，在滑动面附近还应另增加护壁钢筋，上下节护壁要建成整体，浇筑时要做到对称和四周均匀捣固，灌注24小时后可拆除护壁砼模板支撑。

桩井开挖至10m以后，在井口设通风机，并用一定直径的软管向井内送风，以防井下氧气不足影响工人的正常施工。地下水对人工挖孔桩的施工影响较大，所以应采取抽水措施来降低地下水位，若桩设计深度不大，可在施工场地周围布设井点来降水，遇涌水、涌砂等情况，及时引排、封堵。

4.成桩施工技术

（1）桩孔开挖到设计标高和规定的持力层后，须把孔内所有的软土、淤泥和杂质等清理干净，并对孔底尺寸、标高、垂直偏差、地层岩性等桩端情况进行检查，并作好隐蔽记录。清孔和验孔完成后，立即采用同强度砼进行垫层混凝土的封底。

（2）钢筋笼可结合施工现场的情况进行现场集中加工，孔内制作安装，应根据孔深和垂直运输能力分段制作，合理确定下料长度，竖筋的接头位置不得设在土石分界处或滑动面处，且接头之间须相互错开45倍钢筋直径的距离。为保证钢筋笼骨架的整体性，在主筋内侧按4m的间距设置一道加强箍，与主筋焊接牢固组成骨架。为方便钢筋笼对中，在钢筋笼四侧主筋上按5m的间距设一长耳环作定位垫块之用。钢筋笼加工制作应严格按规范要求进行，外形尺寸须符合要求，并控制好保护层厚度。钢筋下放孔内时，应扶直对准桩孔缓慢下落，防止碰壁。

（3）在设计锚索孔位置用风镐按锚索倾角凿穿两侧护壁，凿成一定直径的圆孔状，并将厚壁PVC管把两侧已凿穿的孔相连，接口以砂浆密封，为防止灌注桩身混凝土时PVC管发生偏位，应用扎丝将其绑扎固定在钢筋笼上。

（4）抗滑桩桩身混凝土浇筑前，应再次对孔底进行清理，排干孔内积水，复核钢筋数量、位置和模板的高程和位置，并按设计要求埋设预埋件。由于混凝土浇注深度较大，为防止混凝土产生离析，应安装各级深度不超过10米的串筒，10米深度处设横向水平串筒过渡，再继续设串筒，孔口采用漏斗沿串筒下料。

桩身混凝土采取连续浇筑分段振捣，每段振捣厚度不得超过0.5m，可适当增大砼坍落度，以便于施工浇筑和振捣。浇注混凝土过程中桩孔内应保证通风，采用通风机不间断通风，确保施工人员的安全。混凝土浇至桩顶标高后应凿除表面浮浆层，抹压平整后用草袋覆盖昼夜浇水进行养护。

四、结束语

抗滑桩作为一种治理公路滑坡的有效方法，由于具有施工简便、快速、加固效果好的特点，在公路边坡工程中应用较为广泛。总之，我们公路工程人员应掌握抗滑桩的设计和施工技术要点，提高抗滑桩的施工质量，确保公路土质边坡的安全。

参考文献：

[1] 喻英.抗滑桩治理滑坡施工技术[J].山西建筑，2010，36（21）.

[2] 吴世明.岩土工程新技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

作者简介：赵泽(1971-10)，男(汉)，辽宁人，工程师，本科，研究方向：隧道施工。