0引言

矩形抗滑桩是抗滑桩的主流结构，其主要采用了人工挖孔方式，但随着公路建设的地质环境越来越复杂，例如高海拔、高地灾、高水位、地层松散、抢险工程等，导致人工挖孔存在风险高、成本高、时间久的特征，因此矩形抗滑桩具有较大的局限性，虽然随着机械进步，逐渐出现了“水磨钻和机械冲孔”两种方式成孔的矩形柱，但由于受条件限制，其应用范围相对有限。因此，圆形抗滑桩越来越多的应用于公路工程中。

1实例应用

1.1工程概况

某高速公路路基位于巴中市梁永镇，其小桩号侧为大桥，桥头设锥坡，填方最大高度为12m，填方体主要由粉质粘土、砂岩、泥质粉砂岩等组成。其原始地形为平缓斜坡，地表坡度5-15°，斜坡体覆盖层为粉质粘土，以软可塑状为主，局部含少量砂岩碎块石，厚度为0.9～16.0m，下伏基岩为砂岩与泥质粉砂岩互层。斜坡体前部为梁永河，河岸为砂岩出露，斜坡体两侧为冲沟。高速公路右侧边坡为砂岩边坡。

该段路基已填筑成型，在持续降雨的作用下，左幅路基中心出现开裂，裂缝宽2～5cm，走向与路线基本一致，路基左侧坡体、旧民房及安置房墙面、地面出现开裂变形，左侧50m处水塘漏水，左侧120m处水田出现隆起，形成滑坡，根据成因分析，本滑坡属于推移式滑坡，滑坡有发展趋势。

1.2滑坡发展趋势及危害

经过几次暴雨后，目前路基出现拉裂缝，路基左侧坡体、旧民房及安置房墙面、地面出现开裂变形，滑坡目前在天然状况下已处于极限平衡状态，若在强降雨、车辆荷载等不利条件作用下，滑带土的抗剪强度进一步下降后，滑坡将进一步加剧发展。如不及时进行滑坡治理，滑坡左侧安置房将会出现更大面积损毁，将危及房屋及人员安全，滑坡后缘土体向前滑移，危害高速公路运营安全。

1.3下滑力计算

场地地震烈度为6度，根据《公路路基设计规范》，对滑坡稳定性计算考虑两种工况：正常工况和非正常工况Ⅰ（暴雨工况）。

计算方法采用不平衡推力法，稳定系数（F_s）计算公式为

式中：Ｗ_Ｑｉ为第i个土条重力与外加竖向荷载之和，kN；

α_i为第i个土条底滑面的倾角，（°）；

ｃ_i，φ_i为第i个土条滑弧所在土层的粘聚力和内摩擦角，kPa，（°）；

l_i 为第i个土条底滑面长度，ｍ；

α_ｉ－１为第ｉ－１个土条底滑面的倾角，（°）；

Ｅ_ｉ－１为第ｉ－１个土条传递给第ｉ个土条的下滑力，kN。

根据计算公式逐条计算，直到第ｎ条的剩余推力为零，由此可确定Ｆs。

根据地勘资料，各岩土层物理力学参数如下：

根据滑坡后缘及剪出口位置拟合滑面位置，滑带土的抗剪强度指标通过根据变形体的演变过程来反算：

天然工况下，稳定系数F_s取1.0，反算结果为： C=10kPa, φ=9.86°。

暴雨工况滑带土抗剪强度按天然工况折减，取C=9kPa, φ=8°。与实验参数吻合。

滑坡体下滑力计算：

天然工况下，取k=1.2，内聚力为10kPa, 内摩擦角为9.86°，下滑力为2111kN/m，下滑角度为10.431°。

暴雨工况下，取k=1.1，内聚力为9kPa, 内摩擦角为8°，下滑力为2150kN/m，下滑角度为10.431°。

暴雨工况下滑力较大，下滑力计算采用暴雨工况。

1.4处治方案选择

由于受工期影响，滑坡前部安置房已入住，无法拆迁。滑坡下滑力较大，需采用抗滑桩支挡，本滑坡为推移式滑坡，因此支挡结构设置于高速公路坡脚，以抵消因加载产生的下滑力，滑坡体前部处于临界平衡状态，不影响人类生产生活，因此不予处治。矩形抗滑桩只能采用人工挖孔，考虑到滑坡正在蠕动变形，覆盖层粉质黏土较为松散，采用人工挖孔危险性较大，工期长，因此采用机械钻孔、施工速度快的圆形抗滑桩。

1.5圆形抗滑桩弯矩计算

抗滑桩设置在填方坡脚，为全埋式抗滑桩，桩前土体考虑30%的被动土压力，因圆桩抗弯能力较弱，因此于桩顶设冠梁锚索。

下滑力计算：

暴雨工况下，取k=1.1，内聚力为9kPa, 内摩擦角为8°，

抗滑桩处下滑力为2016.3kN/m，下滑角度为1.882°。

水平方向下滑力为2016.3×cos(1.882°)=2015kN/m。

考虑桩前30%被动土压力734kN/m，抗滑桩所受水平方向下滑力为2015-734=1281kN。

采用K法计算弯矩，泥质粉砂岩强风化层K值取40MN/m³，砂岩中风化层K值取150MN/m³，采用直径为2.5m的圆桩，桩长25m，桩间距3.5m。桩顶以下0.5m与2.0m处各设置1道锚索，锚索直径150mm，采用7Φs15.2锚索，预加450kN应力，计算得抗滑桩背侧最大弯矩为76765.871kN·m，面侧最大弯矩为3169.189kN·m。

1.6圆形抗滑桩配筋计算

本工程实例中，抗滑桩受力方向明确，因此采用局部均匀配筋法，相对于均匀配筋更节约造价。配筋计算采用《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）中的方法。

经计算，本次设计受拉区107°，配置42根直径32mm受拉钢筋，3根一束，共14束，受压区29°，配置12根直径32mm受拉钢筋，3根一束，共4束，其他范围配置构造钢筋。

抗滑桩配筋图如下：

1.7滑坡处治设计

处治内容：

（1）、路基临时清方减载，以增加滑坡体稳定性抗滑桩施工安全；

（2）、理顺地表排水系统，理顺原路基排水体系，增设桩前排水沟，废弃滑坡体上部水塘；

（3）、疏通地下排水，滑坡后缘路基边沟下设截水渗沟；

（4）、对地表已形成的裂缝采取粘土回填封闭处理；

（5）、路基坡脚设抗滑桩支挡；

（6）、左幅路基回填并设土工格栅；

（7）、滑坡变形监测。

2结语

本工点实施已有4年，滑坡后缘高速公路已通车，未出现新的变形，滑坡体上部的安置房未出现新的变形，工程处治成果较好。

（1）、圆形抗滑桩采用机械成孔，在治理松散地层及蠕变的滑坡中可有效避免人工开挖带来的安全风险。机械成孔劳动强度低、作业效率高、施工周期短，更加符合工程建设行业机械化发展方向。

（2）锚索与抗滑桩组合，共同承担滑坡推力，改变了普通抗滑桩的悬臂受力状态，有效减小抗滑桩弯矩。

（3）圆形抗滑桩通过非均匀配筋，可减少钢筋的使用，同时能满足受弯构件受力要求。

参考文献

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[2]    JGJ 120-2012,建筑基坑支护技术规程.

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