抗滑桩在治理堆积体滑坡中的应用

摘要：结合某典型的黔中地区堆积体路堑边坡滑坍治理实例，介绍了堆积体斜坡的特点和成因，结合工程实例，采用抗滑桩治理黔中地区堆积体滑坡，并对加固效果采用软件GEOSLOPE中的极限平衡分析模块SLOPE/W进行了验算，计算结果表明加固方案安全有效，为治理此类型滑坡提供了参考。

关键词：堆积体黔中地区滑坡抗滑桩

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

堆积体是由土夹碎石或碎块石以及碎石或碎块石夹土组成的土石混合体，是第四系堆积作用形成的地质体，属于斜坡变形破坏后继续运动阶段的产物，主要是由滑坡堆积、残坡堆积、崩坡堆积、冲洪堆积等形成。河谷发育史中曾出现过的强烈下切期，也就是斜坡变形破坏的活跃期，可能保存相应时期造成的古滑坡、崩塌等堆积体，该现象在我国西南高山河谷中十分普遍，该类边坡通常规模较大、影响因素众多、失稳突发性强、滑移条件复杂，常给国民经济建设、人民正常生活与生命安全带来严重危害和巨大的财产损失。

贵州省各条河流基本为深切峡谷型河流。在地壳上升的间歇期，由于水流的侧蚀与风化剥蚀的共同作用，形成阶地及其堆积物，因此，堆积体斜坡在贵州包括黔中地区较常见，黔中地区甚至可见5级阶地，而二级阶地在各河流阶地中则更为普遍。

1黔中地区堆积体斜坡成因

黔中地区最典型的二级阶地堆积物边坡是在岩性上硬下软的走向或斜向河谷河段，下部软岩在水流的侧蚀与风化剥蚀的共同作用下形成的古河床冲积物、残坡积物、崩塌堆积物边坡，该类堆积体边坡规模较大，其稳定性对工程建设的影响较大。

在地壳上升的间歇期，水流对河谷岸坡的侧蚀因其侧蚀部位的岩性、岩层走向及该河谷段边坡岩性组合的不同，其二级阶地堆积物边坡的类型与规模不同。

一般来说，对于横向谷，形成基座阶地为主，上覆少量古河床冲积物，该类堆积物边坡规模较小，对工程建设的影响不大。

2黔中地区堆积体斜坡稳定性情况

随着地壳的间歇性抬升和河流的下切、风化剥蚀与侧蚀作用，二级阶地上堆积物不断增加，当自然堆积物边坡坡角超过其自身的稳定坡角后，堆积体边坡自身会进行局部性的河岸再造。而当上覆堆积物超过了下伏软弱带（软岩残坡积层或阶地淤泥层等）抗变形破坏能力或其整个边坡稳定的边界条件发生变化后，就会以软弱带为底滑面进行整个堆积体边坡再造，形成古滑坡体。古滑坡体边坡在贵州省二级阶地堆积物边坡中也较为常见。

由于二级阶地离区域地下水、地表水最低排泄基准面河床较近，堆积体边坡靠基岩顶板附近上层滞水较活跃，且该部位一般为残坡积粘土夹少量碎石，为堆积体边坡的软弱带，边坡的整体稳定性受此软弱带及滑面的形状与坡度的控制。一般来说，黔中地区二级阶地堆积物边坡整体变形破坏主要是沿软岩基岩顶板为滑面的破坏。

3案例介绍——采用抗滑桩治理黔中地区堆积体滑坡

3.1工程及滑坡概况

该滑坡位于某高速公路K20+860～K21+050段，路基为路堑边坡，路基开挖施工适逢雨季，大量地表水及滑坡体上的民用水池渗漏出来的水体长期对边坡的作用，导致边坡土体抗剪强度急剧降低，崩积层的浅表层岩土体不断开裂，在开挖过程中右侧边坡上民房开始开裂的迹象，路基呈现开裂和下滑趋势，对周围民用建筑和设施构成了严重威胁。

该滑坡处于云贵高原北部地带，区内以风化—剥蚀作用为主，陡崖、瀑布及峡谷尤为常见，山顶圆形，坡面凹凸不平，系典型的低中山、中低山风化——剥蚀峡谷地貌类型。该场区属于长江水系，附近发育一河流，常年有径流水，为长江水系赤水河二级支流。场区属亚热带温热湿润气候区。年平均降雨量1286.8mm。场区上覆第四系耕植土层（Qpd）、崩积层（Qc），下伏基岩为侏罗系上统蓬莱镇组(J3p )泥岩及砂岩。根据区域地质资料，勘察区位于扬子准地台内，川黔南北向构造带与北东向构造带交结复合部位，位于大白塘向斜西翼中部近轴部。所在区域内未见断裂构造，节理裂隙发育，节理产状主要有351°∠81°和345°∠83°两组，地层呈单斜产出，地层总体上向南南东倾斜，岩层状产为115°∠13°，地质构造简单。

根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001查得测区地震反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度为0.05g，场区地震基本烈度为Ⅵ度。

图1斜坡堆积体K11+070断面工程地质图

滑坡所处地段为古崩塌堆积体上，横坡自然坡度20～45°之间，上陡下缓。滑坡的形状总体呈正方形，滑坡边长约120米，滑坡体厚度分布不均，最大垂直滑面厚度在13米左右，滑坡面积约为14000平方米，体积约为6万立方米，为推移式大型滑坡。

3.2综合处理措施

根据地勘资料，滑坡的形状总体呈正方形，滑坡边长约120米，滑坡体厚度分布不均，最大垂直滑面厚度在13米左右，滑坡面积约为14000平方米，体积约为6万立方米，为推移式大型滑坡。滑面位于古崩塌堆积体内，滑坡后缘位于岩基与崩塌堆积体的交汇带，滑坡体上有明显的裂缝。滑坡剪出口为路基开挖的边坡脚，目前已有坍塌和局部推移的现象。

图2 斜坡堆积体治理立面图

具体采用的设计思路如下：

（一）设计采用参数

根据试验资料，综合考虑滑坡滑动岩土层的物理力学性质，计算采用滑体容重r=20KN/m3，内聚力C=5.0KPa，内摩擦角φ=13.2°。

（二）治理措施

1、在路基右侧9.0米处布设抗滑桩，桩径均为2×3米，桩间距6米（中对中）,桩长14米，共16根，桩间采用挡墙进行封闭。

2、在滑坡边缘外侧设置一排截水沟将地表水及民用水池排出的水体排出滑坡体外，另外在滑坡体纵向的1/3和2/3处分别设置一排截水沟，将地表水分级排出滑坡体外。

3、坡面裂缝采用粘土进行封闭夯实。

4、采用回填反压将右侧边坡进行反压，反压后对抗滑桩进行跳槽施工。

4采用GEOSLOPE软件分析抗滑桩治理堆积体滑坡稳定性

为对该堆积体滑坡稳定性进行分析和评价，这里引入用大型土工商业软件GEOSLOPE中的极限平衡分析模块SLOPE/W，以此对K20+860～K21+050段堆积体路堑边坡的稳定性进行了分析。

采用SLOPE/W对抗滑桩加固方案的稳定性进行分析，需要在计算模型中采用等效连续墙方案将空间问题转化为平面问题。

图3 抗滑桩加固斜坡堆积体计算模型

抗滑桩加固堆积体滑坡经计算，采用Morgenstern-Price法、Janbu法 Spencer法进行计算，安全系数如表1：

表1 设计抗滑桩加固方案计算结果

采用抗滑桩加固后，极限平衡分析所得安全系数均大于1，则坡体处于稳定状态，表明加固方案有效。

5结论

堆积体斜坡在我国西南高山河谷中十分普遍，如：香港、广东、福建等地大面积分布的花岗岩残积土边坡；西南地区、长江三峡库区及黄河中上游都广泛分布的古滑坡、崩积层边坡；等地分布的冰碛土边坡等。由于该类边坡通常规模较大、影响因素众多、失稳突发性强、滑移条件复杂，常给国民经济建设、人民正常生活与生命安全带来严重危害和巨大的财产损失。对该类斜坡稳定性影响因素、变形破坏机制、稳定性评价与预测，防护措施及方法等诸方面开展研究，对于获得合理防护措施，并保证被防护边坡的稳定，都有着十分重要的经济与技术意义。

参考文献：

周 中, 傅鹤林, 刘宝琛, 等. 堆积层边坡开挖致滑的原位监测试验研究[J]. 岩石力学与工程学报.2006, 25(10): 2065~2070

陈红旗, 黄润秋, 林 峰. 大型堆积体边坡的空间工程效应研究[J]. 岩土工程学报. 2005, 27(3): 323~328

张 良. 斜坡软弱土地基路堤的工程特性研究[D]. 西南交通大学硕士学位论文. 2003

作者简介：

李晓娟，1979年出生，贵州贵阳人，工程师，从事公路桥梁施工管理。