抗滑桩在露天煤矿边坡治理中的应用

[摘 要] 抗滑桩支护可提高露天矿边坡岩土的结构强度和抗变形刚度、增强边坡的整体稳定性，为露天开采施工人员生命及财产安全提高保障。本文根据白音华露天煤矿抗滑桩支护工程实践，介绍设计方案和施工方法。

[关键词] 抗滑桩； 边坡； 治理

Abstract： Anti slide pile support can improve the open-pit slope rock and soil structure strength and resistance to deformation stiffness， enhance the overall stability of the slope， for opencast mining construction personnel to life and property safety enhancing security. According to Bai Yinhua open-pit coal mine of anti-slide pile engineering practice， this paper introduces the design scheme and construction method.

Keywords： Anti slide pile； slope； governance

1 概述

抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，适用于浅层和中厚层的滑坡，是一种抗滑处理的主要措施。但对正在活动的滑坡打桩阻滑需要慎重，以免因震动而引起加动。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。根据滑体的厚薄、推力大小、防水要求及施工条件等选用木桩、钢桩、混凝土及钢筋混凝土桩。抗滑桩埋入地层以下深度，按一般经验，软质岩层中锚固深度为设计桩长的三分之一；硬质岩中为设计桩长的四分之一；土质滑床中为设计桩长的二分之一。

2 设计方案

白音华二号露天矿南帮2010年9月10日发生滑坡，根据现场踏勘及测量结果（见滑坡区平面图），滑坡体东西长约1.5km，南北宽约1.35km，高差约172m，体积大于8100万m3，按滑坡规模属于巨型厚层滑坡。

在滑体前部进行抗滑桩支挡工程，分别考虑了全采、全采后回填、破断加固结合、破断加固与回填等4种情况。计算结果见抗滑桩工程量统计表1、2及平面布置图。

桩体由工字钢和混凝土组成。根据计算，采用型号56C工字钢，每根桩提供的抗滑力为122.36T，以下简称单桩。考虑到治理平盘宽度的限制，采用型号45C工字钢，每根桩提供的抗滑力为72.22T，采取一孔埋置3根的组合方式，则组合桩抗滑力约为216T，以下简称组合桩。

型号45C：热轧工字钢450×154×15.5；材质：Q235-A碳素结构钢。机械性能：抗拉强度δb=375-460Mpa，即δb=3750-4600kg/cm2；截面积：A=120.446cm2，对X轴的截面模数WX=1570 cm3，理论重量q=94.5kg/m。

型号：56C：热轧工字钢560×170×16.5；材质：Q235-A碳素结构钢。机械性能：抗拉强度δb=375-460Mpa，即δb=3750-4600kg/cm2；截面积：A=157.835cm2，对X轴的截面模数WX=2550cm3，理论重量q=123.9kg/m。

混凝土：标号C20，力学强度：轴心抗压fck=13.5N/mm2，弯曲抗压fcmk=15N/mm2，抗拉fck=1.5N/mm2；混凝土成份及配比：（按配制1m3混凝土计算）：水泥425#-378kg、粗砂-0.38m3、砾石0.81m3。

抗滑桩参数：桩径d=1000mm；桩长：因各区段加固层位不同，桩长也不同。根据最新勘查分析成果，计算结果详见各剖面抗滑桩布置图及统计表。桩距：3m；排距：2m。

据估算的抗滑桩工程量（详见表1、表2），采用组合桩的形式优于单桩形式，但成本同样较大。

3 施工方法

抗滑桩支护的时光里程序是：桩孔开挖支护桩身混凝土浇筑

3.1 桩孔开挖

抗滑桩平面位置应按图纸放样，开挖中应核对滑面情况，如其实际位置与图纸出入较大时，应通知设计进行处理。实际桩底高程应报监理工程师会同设计单位现场检查确定。整平孔口地面，做好桩区地表截、排水及防渗工作。在孔口搭雨棚，除留倒渣一侧外，其余三侧在距地面1.2m高度内用木板全封闭，并在锁口面上用混凝土再加筑50CM高的围埂，且将孔口周边80CM内用混凝土全部硬化，以防止土、石或杂物掉入孔内。

3.2 支护

护壁支护，用就地灌注混凝土，灌注前岩壁上的松动石块、浮土清除，护壁混凝土的浇灌要求人工对称下料，每次浇灌下料高度不超过500即振捣一次。振捣时要求勤打棒，但不得打重棒、过棒，适可而止，避免护壁侧模承受砼单边侧压力过大而变形。打棒时可梅花形布置振捣点，不允许漏棒，不允许一次下料太厚打懒棒。

3.3 桩身混凝土浇筑

桩身混凝土浇筑前，检查桩位、桩孔断面尺寸、竖直度及桩长等各项指标均合格后，凿毛护壁，将孔底彻底清理干净，做好安置钢筋的放样。在开挖桩基的同时，进行钢筋骨架的制作，钢筋骨架制作成型后，按设计图中声测管的数量、规格、位置进行声测管的焊接、封底及定位。主筋接长采用搭接双面焊，焊缝长度不小于钢筋直径的5倍。按2.0米间距把加强筋摆在同一柱面上，对称点焊四根主筋，以固定加强筋的位置，再分区对称点焊其它主筋。最后把已调直的Ф10或Ф12钢筋按设计要求固定在主筋外。根据现场实际情况，也可在桩孔内搭接，搭接不得设在土石分界和滑动面处。钢筋笼制作、搭接接头采用焊接，在接头处的35d范围内，有接头的受力钢筋面积不得大于该截面钢筋的25%，各项指标按设计及技术规范的有关规定控制。

4 结论

抗滑桩支护在露天矿边坡治理工程中被广泛应用。施工过程中一定要制定质量规划。明确各施工阶段的质量要求，提高工程项目质量管理的计划性；准确地、全面地调整现场情况，认真分析施工图的技术难点，制定符合总体进度；有针对性解决技术难点的施工方法及施工工艺，充分发挥技术力量的管理优势；设立现场实验站，为强化进入现场材料检验，工序质量监控，及时提供管理信息。

[参考文献]

[1] 肖专文，张奇志.遗传进化算法在边坡稳定分析中的应用[J].岩土工程学报，1998，20（1）.

[2] 文宝萍 滑坡预测预报研究现状与发展趋势；地学前缘1996年 01期.

[3] 张玉浩，张立宏.边坡稳定性分析方法及其研究进展[J].广西水利水电，2005（2）：13-16.

[4] 孙玉科，杨志法等.中国露天矿边坡稳定性研究[M].中国科学技术出版社，1999.

[5] 候新华，苗勇勤.露天煤矿边坡工程研究现状与展望[J].煤炭科学技术，1996（6）.

[6] 马新民，霍起元，丙勇勤.露天煤矿边坡稳定研究现状[J].露天采煤技术，1995（4）.

[7] 于长顺. 露天开采近十年的发展和趋向[J].采矿技术，2001（6）.