1 抗滑桩施工流程及方法

根据拟定的滑坡体处置方案以及设计图纸和规范要求，抗滑桩施工应从滑坡段一端向另一端跳槽开挖，分3序施工，各序分组见表1，在桩身强度达到设计强度的75%后方可开挖相邻桩；桩身开挖时遵循开挖一节、支护一节原则，在上一节护壁混凝土终凝后进行，方可开挖下一级。

表1  桩位分组表

1.1 抗滑桩工艺流程

抗滑桩施工工艺流程：测量、确定桩位→首节开挖→混凝土护壁施工（锁口）→运输提升装置架制作安装→挖孔→护壁钢筋制安、安装模板→护壁混凝土灌注→护壁模板拆除→基底检查处理→钢筋笼制作→钢筋笼吊装、就位→混凝土浇筑→养护、桩基检测→破除悬臂端混凝土护壁→挡土板预制→挡土板安装→验收。

1.2 测量放线

在场地完成三通一平的基础上，采用全站仪设备，工程人员按照设计坐标完成桩位的测定，然后沿着桩孔线或者是四边角点的方法进行并完成放样工作。布孔工作要根据设计要求放出挖孔轮廓线和孔位，再进行编号工作。施工误差问题经常性出现，这就需要每个边与设计图纸相比适当地放大约 5 cm。上述工作完成后，在滑坡体上建立起监控体系，进行定期环境监测，以便可以及时有效地发出危险预警信号，更可为工程单位提供一份完整的监测报告。

1.3 开挖抗滑桩

采用人工挖孔方式，桩身分节开挖、分节支护。该段落地层自上而下分布为：全风化泥岩、强风化泥岩、中风化泥岩及泥质粉砂岩，对于全、强、中风化岩层均采用人工持铁锹、尖镐配合风镐开挖；中风化层岩石必要时可进行少量装药爆破。桩孔开挖直径为2.6m×3.1m。每天进尺为1节，当天挖的孔桩需浇筑完护壁混凝土，悬臂端开挖时（0～4m深）由于该段落为反压回填段落，孔壁较为疏松，并根据地质揭露情况，选择合理的节段高度进行后续开挖。如遇地下水情况时，应调整开挖节段调度，随时观察地质揭露情况，必要时采用符合要求的钢板（＞5mm）制作成钢护筒，改用沉井法继续掘进；当开挖深度（＞10m）或孔内CO2浓度（≥3%）时，必须采用符合要求的通风设备通风，方能确保施工环境符合要求。

1.4 护壁施工

为加快抗滑桩施工进度及施工安全，每节掘进完毕后，立即完成架模，迅速浇筑，采用吊桶进行混凝土浇筑，模板上沿开孔，孔径大小为30cm×30cm，开孔间距50cm，以方便混凝土下料，人工撮料入仓，钢钎捣实。混凝土浇筑完毕24h后方可拆模，应合理组织，确保每节护壁混凝土连续浇筑完成。拆模后如有蜂窝、麻面等，及时采取措施修补。下节护壁开挖前，在孔口用“十”字线检查上节护壁中线偏位，并对其垂直度、尺寸检查。如不符合规定时需及时修整，最终确保护壁相同水平面的任意尺寸偏差满足要求（≤±20mm）。

1.5 钢筋笼制作与安装

制作钢筋笼前，必须按规范要求对钢筋原材进行相关试验（如：焊接试验）；清除钢筋表面浮锈、污垢；按规范对钢筋搭接焊质量抽样送检；在钢筋加工场加工成半成品，钢筋笼接头不得设置在土石面分界处和滑动面处。钢筋笼下放前应及时清洗混凝土护壁。用吊车下时应轻放慢下，入孔后不得左右旋转，钢筋笼采用25T起吊机分节连接安装。

1.6桩体混凝土灌注桩体

混凝土浇筑前，须重新清除孔底渣土，对混凝土护壁进行清洗，混凝土采用厂拌法集中拌制，明浇法浇筑。混凝土罐车配合料斗、串筒完成下料以防止离析，串筒底部出料口距浇筑面≤2m。混凝土每浇筑50cm厚，人工下至孔底采用插入式振捣器分层振捣密实，上层混凝土振捣时。施工过程中要形成详细准确施工记录，并且做到连续浇筑，不得产生中断情况。在灌注混凝土前，应先将悬臂端模板立好，并在悬臂端护壁与设计体型间贴1层塑料板，以便后续破除护壁混凝土，保证悬臂端外观质量。

1.7破除悬臂端护壁混凝土

所有抗滑桩混凝土浇筑完成达到100%的强度后，才可对抗滑桩反压回填部分土体进行挖除作业，挖除过程中安排专人对上游土体进行观测，若土体产生变化，及时停止并恢复该段落反压回填土体。锁口混凝土破除采用人工使用风镐破除，破除过程中严禁伤害桩基。

1.8预制、安装挡土板

挡土板在预制场统一预制，模板采用木模板组合拼装，混凝土采用拌合站集中拌合，严格按照配合比施工。挡土板安装应逐块进行，每安装完成1块及时对挡土板后进行分层夯填，挡土板后设置50cm厚碎石反滤层，反滤层设置高度为抗滑桩顶面下1m。

2 工程概况

A高速公路设计采用双向四车道标准，路基设计宽度24.5m，设计时速80km/h。K200+580～K200+880段上行方向，路面硬路肩处出现隆起，右侧边沟变形破损，路堑墙向内推移，墙身出现多处缝;右侧一级至二级挖方边坡出现护面墙破损、边坡滑塌的现象，其破损的石块侵入路面范围，严重影响行车安全。2020年9月，对K200+580～K200+880段右侧边坡滑塌情况进行了外业详细勘察及处治设计，制定措施采取抗滑桩进行处治。

图 1 抗滑桩立面布置图

3 高边坡基本情况调查

3.1 边坡坍塌现状

1)K200+695～K200+735段边坡滑塌。K200+695～K200+735段一级～二级护面墙边坡(约8m高)出现坍塌，坍塌边坡将一级平台覆盖，并掩埋该段的碎落台及边沟，渣土最终滑落至硬路肩停止，形成K200+695～K200+735共40m长边坡护、排水设施损毁。2)K200+740～K200+775段路堑挡墙缝。建设期在一级边坡砌筑了K200+686～K200+854共168m路堑墙，墙身顶宽2.0m，外高度4.0m，整体完好，墙身泄水孔无流水痕迹，墙脚处绿植生长良好。调查时K200+740～K200+775段(长度35m范围)共发现6处由上至下缝，宽度1.0cm～4.0cm间，缝内干燥、无水迹。3)K200+664～K200+866段滑坡。建设期K200+664～K200+866段滑坡，削方卸载后形成了一段高33m～45m四级～五级边坡，一级边坡为路堑墙，高4m;二级边坡混护，坡率1∶1.75，坡高约5m;三级边坡坡高约8m，坡率1∶1.5。平台宽度:一级6m～13m;二级最小2m，最大9m;三级2m～4m;削方卸载段落四级以上无平台。主缝出现在K200+735～K200+795段，三级平台后缘，将原混层形成错台，缝宽度顶部约10cm～20cm，出混凝土层后基岩。K200+715～K200+795段，路堑墙向边沟方向鼓出，最大偏移约2.5m;K200+710等处边沟受压，外侧壁向内倾，并有多道缝。

3.2边坡病害原因分析

根据现场勘察情况分析可知，该段工程类型为土石结合的挖方路堑，路堑边坡的地层以黄土及强风化泥岩为主，表层黄土覆盖，下层泥岩隙发育，整体呈散结构和碎状结构，自稳能力差。由于雨季降水集中，大气降水沿节理隙下渗，造成泥岩水膨胀、软化，强度明显降低，导致边坡在自重作用下，倾向路基，局部出现蠕动变形，隙不断发育增大，大气降水入渗比例增大，最终导致边坡失稳、坍塌。

4 边坡抗滑桩加固方案

对K200+695～K200+735段塌方路段一级边坡坡面采取清理坍塌体+护面墙加固，在K200+705～K200+795段边坡一级平台设置钢混凝土抗滑桩。对K200+740～K200+775段路堑墙采取原位钻孔注浆加固，并在K200+686～K200+854全段路堑墙设置仰斜式排水孔。K200+695～K200+735段护面墙破坏比较严重的边坡坡面，清理坍塌体后采取挂网锚+种植紫穗槐加固。按照边坡滑塌处治方案，在K200+705～K200+795段一级平台顶设置抗滑桩，由K200+705和K200+795位置路堑墙顶向内4.5m处的连线为桩中心连线，桩径1.6m，桩中心距5.0m，跳桩施工。其中K200+705～K200+785段钢混凝土抗滑桩设计桩长为9m，17根;K200+790～K200+795段设计桩长为15m，2根，抗滑桩立面布置如图1所示。

5 边坡抗滑桩加固效果分析

5.1 表面位移监测与分析

边坡表面位移监测是通过在边坡上部布置测点，布设地面测量网点利用全站仪对水平和垂直相对位移进行监测。本项目采用徕卡TCA2003高精度全站仪开展监测，建立控制网对各测点坐标和高程进行监测。建立坐标控制网，对各控制点坐标进行修正，以降低测量误差。通过比较各观测点单次坐标观测值与初始观测值，计算得出坐标增量，计算确定位移变化量。分别选取一级边坡平台3个测点(记为P01，P02，P03)，在相同高程位置边坡坡面布置3个测点(记为P04，P05，P06)，对桩顶位移和边坡表面位移进行监测。将每次监测数据与初始观测值进行对比分析，分别得出坡面垂直方向位移(dx，正值向外)，坡面平行位移(dy)和高差(dz)由于各测点监测数据相近，只选取P02和P06作为研究对象，分析监测结果如图2，图3所示。分析图2抗滑桩桩顶位移变化曲线，随着监测时间的增加抗滑桩有向坡外移动的趋势，与坡面平行位移不大，桩顶高程有下降的趋势。抗滑桩向坡外的位移随着监测时间的增加不断增加，监测年后基本趋于稳定，位移最大值为41.3mm。与坡面平行方向位移较小，监测期间略有波动，但最大值仅为7.1mm，变化量不大，监测结后基本趋于稳定。桩顶高程随监测时间的增加不断下降，且监测结时仍呈现小幅度增加的趋势。分析图3所示边坡表面位移变化曲线，坡面向外位移量相对较大，而与坡面平行位移和高程变化量较小。从曲线变化趋势可以看出，前期坡面向外位移变化速率较快，后期较慢并逐步趋于稳定。与坡面平行位移略有波动，变化量较小，最大值不超过6mm。高程变化量也较小，也呈现前期变化速率较大后期逐渐放缓的趋势，监测完成后高程变化基本趋于稳定。这是由于抗滑桩采用跳桩施工，间隔一个孔位施工，后期二批抗滑桩已施工完成，逐步发挥作用，有效控制了边坡变形。

图 2 桩顶位移变化曲线

图 3 边坡表面位移变化曲线

5.2 深部变形监测与分析

深部位移可以反映边坡的变形情况，本项目采用钻孔测斜仪进行监测。在抗滑桩内部设置测斜孔，并做好保护，止在施工过程中碰撞弯曲，在水泥混凝土浇筑过程中止渗入水泥浆，通过测斜仪监测确定不同深度抗滑桩的变形情况。以9m长抗滑桩作为研究对象，在施工过程中布置测斜管，使用测斜仪对深度变形进行监测。2020年10月，抗滑桩施工完成后进行初次测量，每次测量3次，取稳定值作为监测值。监测时间从2020年10月开始到2021年6月，取其中三次监测数据作为研究对象，绘制抗滑桩不同深度位移变化曲线如图4所示。分析图4所示曲线变化情况，不同深度抗滑桩变形趋势基本一致，抗滑桩向坡面外侧的位移较明显，最大值出现在深度为6m处。抗滑桩完工后，在边坡上部土体推力的作用下，3m以下有向坡面外侧移动的趋势。从抗滑桩顶面向下，随着深度的增加变形呈现先增大后变小的趋势。对比分析2021年3月和2021年6月的监测数据，二者相差不大，说明深度变形呈现不断变小的趋势。抗滑桩下部为稳固岩体，变形量不断变小，9m位置位移基本为0。抗滑桩变形最大位移出现在深度为6m处，2021年6月监测变形量为10.3mm。结合其他监测数据，抗滑桩深度变形已基本趋于稳定，进而得出边坡土体已基本停止滑动，说明采用抗滑桩对边坡处治后有效控制了边坡滑动，边坡土体处于稳定状态。

图 4 抗滑桩不同深度位移变化曲线

结束语

综上所述，A高速公路运通车以来，由于受到温度变化、降雨等多方面因素的影响，局部高边坡出现了滑塌破坏。通过对施工现场进行详细调查，确定了破坏类型和破坏程度，分析了成因，并有针对性的制定了处治措施。针对K200+705～K200+795段抗滑桩处治施工，制定监测方案对滑坡处治效果进行分析，确定加固效果。分别布置测点对桩顶位移和坡面位移进行监测，得出监测前期变形速率较快，而抗滑桩完工后变形速率明显下降，变形逐步趋于稳定，且总位移量也较小。通过在抗滑桩内部布置测斜管，采用测斜仪对抗滑桩深部位移进行监测，得出随着深度增加，抗滑桩变形呈现先增加后变小的趋势，且最终逐渐趋于稳定，说明抗滑桩有效控制了上部边坡土体的滑动，边坡处于稳定状态，达到了预期的加固效果。

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