抗滑桩在治理大型滑坡中的应用
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要本文详述了抗滑桩的工作原理、施工工艺及控制要点
关键词抗滑桩；滑坡；应用
一、 工程概况
谷竹高速公路20标项目部地处山区，里程桩号为K115+680~K125+469.749。其中K121+990-K122+115滑坡为大型土质滑坡，滑坡整体呈不规则矩形，前后距离较短，约70m，沿主线长约120m，厚约4~16m，滑动方向为40度，滑坡物质主要为残坡积粉质粘土及少量崩落块石、巨块石，总体积8~10万方左右。
滑坡带基岩为元古界武当山群绢云石英片岩。岩体风化强烈，浅部岩体破碎，斜坡一带地下水赋水性差，在陡坡或陡坎处有第四系垮塌或岩体崩塌迹象，自然条件下边坡尚属稳定。
路线经过此段左侧为挖方、右侧为填方形式，贯穿滑坡体。考虑此段滑坡在天然状态下处于极限平衡状态，若施工扰动并加载后如遇不利气候可能出现临界失稳现象，故在路线右侧设计单排抗滑桩对其进行处治。抗滑桩截面尺寸为1.5m*2.0m，中心间距4.5m，共27根，其中K121+990~K122+048.5段14根桩边缘距离路线中心右侧25m，K122+048.5~K122+107段13根桩边缘距离路线中心右侧30m，在设计填方坡脚外。主线右侧60m处（抗滑桩右侧约30m处）为S305省道。在省道处可见省道左边路堑护脚墙墙已经被滑坡体推移。
抗滑桩治理边坡示意图
二、适用条件及原理
1、适用条件
抗滑桩适用于治理不同规模和类型的滑坡，尤其适用于滑坡体破碎，滑坡床坚硬完整的滑坡。本合同段的滑坡属大型土质滑坡，滑坡床较为完整，为元古界武当山群绢云石英片岩，岩体风化强烈，浅部岩体破碎，斜坡一带地下水赋水性差，在陡坡或陡坎处有第四系垮塌或岩体崩塌迹象。所以采用2 Mx1.5M的大断面的钢筋混凝土挖孔桩加固。可以很好的保证抗滑体的稳定。
2、应用原理
钢筋混凝土抗滑桩穿过滑坡体，嵌入稳定的基岩内，由于桩身底部嵌入基岩深度较深，足以抵抗桩身顶部滑动体的推力。起到使整个滑坡体稳定的目的。
三、施工方法及工艺
1. 先按设计图放出桩背坡度宽度、坡率及平台位置，用挖土机配合汽车对该段边坡进行开挖，开挖面内高外低，以便排水。
2. 挖至桩顶平台时，对抗滑桩场地进行平整，定出桩开挖区域、堆料场、钢筋加工场、施工便道，进行架电工作，搞好电线布置。
3.挖桩施工工艺流程：测量定位机具就位桩成孔开挖钢筋砼护壁桩位、桩底验收桩钢筋笼安装灌注砼（养护）桩质量检测桩基竣工验收.
4.人工挖孔及护壁施工
（1） 桩孔开挖主要允许偏差项目：
中心位置：100mm
断面尺寸：不小于设计尺寸
孔底高程：±50mm
桩孔垂直度：1%
（2）测量定位：施工人员必须按图施工，工程开工前根据业主提供的现场坐标点测放轴线，放出的定位线测放所有的桩位，同时做好各轴线的控制桩，桩位的放样允许偏差为10mm。经业主及监理复核验收手续后，方可进行开挖。
（3） 标定中点：挖孔前，以放好的桩位中心点向桩的四周按轴线方向，引出桩心控制点，待第一节护壁浇筑好后，将中心控制点标定在护壁上，以后每放一节都用大线锤吊中，找桩中心及轴线控制点，在挖桩工作面定出桩轴线，确保桩径不小于设计要求，桩轴线偏差不大于规范值；每浇完三节护壁，需校核垂直度一次，垂直度偏差小于0.5%。并做好记录。
（4） 挖桩：在填土层、淤泥层、粘土层用短柄铁锹锄头挖土施工；进入强风化层用风镐施工；如遇坚石风镐难以施工的，采用钻眼爆破施工。
（5）孔内爆破：
1、 孔内爆破宜采用浅眼爆破。炮眼深度视地层松紧、石质软硬程度而定。地层紧密、石质坚硬的浅。反之则深，但不得超过0.8m。并应对炮眼附近支撑加固或设防护措施。
根据经验公式，炮眼数量计算公式如下：
N=3.66×q×s2/3
其中：q―单位用药量。一般取1.2～2.4kg/m3,由经验取1.3kg/m3。
S―开挖段面积
例:N=3.66×q×s2/3=3.66×1.6×（2.4*1.8）=20个）
在实际施工中，炮眼数量并不是完全按理论计算出的结果来控制，操作人员应根据实际情况结合理论结果调整，在保证质量和控制超欠挖的前提下力求更大的进尺。
2、 孔内爆破主要起松动作用，应严格控制用要药量。一般装药深度不超过炮眼深度的1/3。严禁用药包爆破，以免震塌孔壁。
3、 一般采用普通炸药，有水时采用乳化炸药爆破。
4、 采用电引起爆。应有保证施工人员安全的具体措施，如软梯等。
5、 孔内爆破一定要小心仔细，尽量避免瞎炮。倘有瞎炮，必须按安全规定妥善处理。
6、 放炮后要迅速排烟，应采用高压吹风、电动鼓风等方法进行。
7、 爆破后，在施工人员下孔前，应事先测定孔底有无毒气。当孔深超过12m 时，尤应如此。若无测量仪表，可将敏感性强的小动物先吊入孔底，数分钟后取出观察有无异样。如有毒气，应设法排出
（6） 运输：每孔桩原地面挖下150cm 后，即在桩孔上架立垂直运输支架，用卷扬机作为运土设备。水平运输用人工将土运至桩背指定地点集中，视土方堆放量大小每隔二天左右用挖土机配合汽车将弃土拉至弃土场，保证各桩开挖时不因场地狭窄而无法堆放弃土。
（7） 护壁施工：护壁砼采用滚筒拌合机拌合，人工浇筑，人工捣实的方法。塌落度控制在8-10cm。原地面下第一节灌注锁口，其下挖深1m 就灌注C25 钢筋砼护壁一节，往下施工以每一节为一施工循环。每节高度为1m，厚25cm，在节与节之间插竖直钢筋（入下节17.5cm），以提高护壁的整体性。护壁模板采用拆上节，支下节重复周转使用，模板之间用卡具、扣件连接固定，在上下端各设一道圆弧形的角钢内圈做为内侧支撑。护壁砼灌注8 小时后才可进行拆模工作。
（8）夜间施工时要保证用电，施工场地周围架好照明灯，孔内照明用电采用36V安全电压，孔内照明灯泡用专用灯罩防护，防止其碰撞时破裂。
（9） 第一节锁口钢筋砼高出原地面20cm，孔口上搭防护棚，孔口周围设防护栏，挖排水沟。
（10） 检查：成孔后对桩身尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直度进行全面测定，
作好施工记录。经监理及有关质检人员共同逐孔检查鉴定，符合设计要求后，办理好隐蔽工程验收，再制作、吊放钢筋笼、浇筑砼。
（11） 当遇到流泥、流砂时，孔圈护壁施工应按下列方法：
a. 做到快速施工，并减少护壁高度在30―50cm，采用上述方法仍无法施工时，应迅速用砂回填桩孔到能控制塌孔为止，并通报有关设计、监理、质检及现场技术部门研究处理。
b. 对易塌方施工段应即挖，即验收，即浇灌护壁砼。
（12）孔桩护壁须满足下列要求：
a. 护壁厚度、搭接筋的配备，砼必须符合设计的要求。
b. 孔桩开孔后，应尽快浇筑桩壁砼，且当天需一次性浇筑完毕。
c. 不得在水淹没模板情况下浇注护壁砼。
d. 发现护壁有蜂窝，漏水现象，应及时加以堵塞或导流。
5.钢筋笼制作
桩身钢筋就地加工。由于地面绑扎钢筋整体吊装受空间限制，难度大。桩身钢筋的绑扎采用孔内绑扎钢筋笼。具体的做法为每侧先立3根钢筋，竖向间隔2m绑扎一圈箍筋，形成骨架，再逐根按设计绑扎主筋和箍筋。绑扎竖向固定箍筋可用电焊与主筋焊接，但点焊不能烧伤主筋。孔内有水，电源引入孔内，地面应装漏电保护器，钢筋笼周围用短钢筋支顶于护壁，控制钢筋笼稳定和保证砼保护层厚度。桩身为18m。竖向主筋或其他钢材的搭接应避免设在主滑层上，搭接焊以双面搭接焊连接，搭接长度不小于5d，焊接注意焊接质量，焊缝高度不小于0.3d。焊缝宽度不小于0.7d，并使搭接两根钢筋的轴线在一条直线上。主筋接头采用闪光对接焊连接,接头避开弯矩最最大处。
6.桩身砼浇灌
（1）严格按设计要求施工，挖至设计标高桩基成孔后，认真清理浮渣，抽净积水,经自检合格后请监理单位下孔验收桩孔几何尺寸，验收合格后方可灌注桩芯砼。
（2）桩芯砼浇灌前，落实现场各作业班组、质检员、值班人员职责，并作好桩身砼浇灌记录。
（3）浇灌作业前认真检查机具工作状态良好，所用材料符合要求，搅拌班组配合比交底明确。
（4）砼拌制，材料（砂、石）必须试验合格，水泥除具有质保书外，还应有安定性检验报告，桩芯砼配合比挂处理牌明示。
（5）严格砼配合比，为提高施工进度在砼中加入早强剂以加速砼的硬化，控制好坍落度，在搅拌砼时，严格按照砼的配合比进行配料，车车过磅，精确在搅拌中用水的计量，砼搅拌时间不少于120 秒，坍落度控制在3－5cm 范围内。
抗滑桩C25混凝土配合比
（6）由于抗滑桩在边坡滑体上，距地面高达10米以上，混凝土罐车无法将混凝土运输到桩顶，所以浇筑采用干式浇注法：在砼浇筑过程中，采用混凝土罐车运输，混凝土泵车把砼打到桩顶上，并用串筒把砼传到桩底，保证串筒端部距砼的浇筑面不大于2M，防止粗骨料与水泥砂浆离散，出现离析现象。桩芯砼每下料1.5米左右用插入式振动器振捣一次，保证桩芯砼的密实度。
（7）桩孔中有水时应用水泵排干；灌注时根据地下渗水的情况确定砼的塌落度,如地下涌水量较大，应采用集中投料，灌注前先投水泥50-~100 公斤，如浮浆的厚度超过0.4 米，应用水泵将浮浆抽掉。
（8）浇灌过程中，扩头部分每1 米振捣一次，振动棒振点间距0.4-0.5M,每点振捣时间不少于20 秒，振动棒插入砼面不小于1 米，桩身部分每1.2 米振捣一次。振捣程度以砼面不再明显沉落和无气泡溢出为限。振捣由专业人员穿、戴好安全品并有二人在孔口护送下孔进行振捣。
（9） 浇灌过程中，经常用尺量测砼高度来计算砼面上升高度及时振捣，接近桩顶标高时，认真测浮浆厚度，并做到实际浇灌砼面不产生负误差或超过设计桩顶标高不大于10CM。桩芯砼浇灌过程中，认真做好砼搅拌及浇灌记录。
（10） 每桩芯必须连续浇灌完成，不得留设施工缝。桩芯砼浇灌以后，24 小时内用水养护。灌桩芯砼时，做好砼试块，认真养护，达到龄期后送检。
四、施工控制要点
1、抗滑桩开挖桩位应采取隔1挖1，不得连续开挖。
2、锁口护壁应分节施工，每节开挖深度为1米，开挖一节，作好该节护壁，当护壁砼具有一定强度后方可开挖下一节。每节护壁纵向钢筋必须焊接，禁止简单绑扎。
3、浇筑护壁混凝土时，必须保证护壁不侵占抗滑桩截面空间，桩孔开挖过程中随时校准其垂直度和净空尺寸。
4、在开挖桩孔过程中，应对开挖桩孔进行详细的地质编录，校对地层岩性和分层界限，在出入较大时，应及时通知监理或设计单位。
5、桩位开挖到设计标高后，施作10cm厚封底混凝土。
6、桩身混凝土边灌注边振捣，全桩混凝土应一次浇筑完成。
五、安全措施
1、加强爆炸物品的管理。做到放炮前有计划，爆破器材的领取必须严格领取，清退制度。领取数量不得超过当天使用量，有剩余量马上退回项目部的炸药库，由专人负责保管。爆破器材的管理、使用必须是经培训合格的安全人员或爆破员。
2、制作起炮药包要在安全地方进行，导火索的长度要保证点火人员安全撤离至安全区。
3、在联接起爆网络前要检查好导火索、雷管的质量，以免引起传爆中断或盲炮。对于过粗、过细的导火索部分要切除，以免影响传爆速度或引起早爆伤人。
4、对于露天浅孔爆破要切实做好孔口的防护，确保无飞石。在炮响几分钟爆破人员进入爆区，检查有无瞎炮，并及时进行处理后，方可拆除警戒。
5、桩内作业必须戴好安全帽，施工人员要随时观察洞口及路面地形变化，一旦有异常马上通知人员撤离至安全区，严禁冒险作业。桩内爆破注意有害气体的通风工作。
6、装药所使用的炮棍必须是木质器材，不得使用铁质器材。
六、结束语
通过对抗滑桩的施工：本人总结了一些抗滑桩的原理、适用条件、施工工艺和施工控制要点。对相似工程有一定的参考价值。由于本人能力及知识有限，不足之处请各位指教。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。