浅析桩板墙在小型滑坡治理中的作用

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摘要：在近年的南宁城市道路设计中，道路边坡稳定性问题不断凸显。本文根据工程实例，分析了桩板式挡土墙处理小型滑坡中的特点及注意事项，为类似工程提供参考。

关键词：小型滑坡；桩板墙；边坡支护

中图分类号：U213.1+3 文献标识码：A

桩板式挡土墙为钢筋混凝土结构，由桩及桩间的挡土板、桩顶的冠梁三部分组成，利用桩深埋部分的锚固段的锚固作用和被动土压力，维护挡土墙的稳定。桩板式挡土墙适用于土压力大，或墙后放坡开挖有条件限制的情况，地基强度的不足可由桩的深埋得到补强。桩板式挡土墙可作为路堑、路肩和路堤挡土墙使用，也可用于处治中小型滑坡。下面以南宁市YL路的边坡支护设计为例，对小型膨胀土路基滑坡的治理设计进行讨论分析。

1 项目概况

南宁市YL路位于凤岭北片区，道路红线宽度18米，道路全长约1km，城市支路，为新建道路。K0+660～K1+000段为膨胀土挖方路基段，其中左侧边坡高约10米，坡顶为某新建住宅小区。原路基边坡采用自然放坡，坡比为1:2.0。

路基开挖施工至路槽标高时，由于左侧坡顶小区已先推填并建成的围墙占用了部分原放坡用地，实际开挖的道路边坡坡率只能达到1:1～1:1.25之间。因此，K0+740～K0+980段左侧边坡发生了不同程度的滑坡情况，见图1～图2：

图1坡顶围墙倒塌 图2坡顶小区地基开裂

经勘察单位补充勘察的资料，场地的滑坡及地质情况如下：

路基开挖后在K0+740～K0＋980段左侧边坡出现滑坡，形成长约240m，宽10～30m，高约2～12m。该滑坡坡面大致呈阶梯状分布，坡度约20°～50°，边坡坡脚在局部地段见渗水区，坡面已发生鼓胀、扭曲、裂缝，在滑坡体中上部,见多条裂缝,延伸长度一般3～8m,裂缝宽度2.0cm～20.0cm,裂面上无擦痕,属张性裂缝,裂缝表面的土较湿润。滑坡后缘裂缝呈弧形分布,基本贯穿整个后缘,缝宽3.0cm～20.0cm,可见深度约0.80m，坡顶小区区的部分围墙及路面已被破坏，局部房屋基础已，且有继续扩张的趋势。

根据勘探资料显示，边坡分布的地层主要为：上部土层为素填土①(Qml)、第四系（Q）冲积成因（Q3al+pl）的含砾粘土③1和圆砾④，下伏第三系（E）湖相沉积内陆湖相沉积的泥岩、粉砂岩互层等组成。现自上而下分述如下：

（1）素填土①(Qml)：灰色、灰黄色，稍湿～湿，土质松散状为主，无分层现象。该层在场地绝大部分地段均有分布，为新近填土，堆填时间不足3年。具高压缩性。

（2）含砾粘土③1（Q3al+pl）：灰黄色，褐黄色，硬塑状，粘性、韧性均较好，砾石含量约占5～10%。属中等压缩性土。

（3）圆砾④（Q3al+pl）：灰色、灰黄色，稍密状态为主，砾石一般呈圆～次圆状，分选性较差，级配好，成分主要为石英，次为硅质岩。

（4）强风化泥岩、粉砂岩互层⑤（E）：半成岩，主要以泥岩、粉砂岩为主，局部地段含泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，呈韵律沉积互层组成，粉砂岩基本含水，且有一定的承压性，在坡脚的钻孔地下水均上涨至孔口附近，个别孔地下水自流出孔口。

（5）中风化泥岩、泥质粉砂岩互层⑥（E）：半成岩，以泥岩、粉砂岩为主，局部地段含泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，中厚层状呈韵律沉积互层组成。整个岩层风化不明显，合金回转钻进平稳，进尺均匀，钻速一般，返水正常，岩芯采取率高。

各岩土层主要岩土参数建议值表如下表1：

表1各岩土层主要岩土参数建议值表

2 滑坡分析

经现场踏勘及勘察资料可分析得：

（1）经各参建单位现场踏勘分析，初步认为此滑坡是在道路路槽施工开挖后，形成临空面，土体侧应力解除，原来的自然平衡条件被破坏，在土体自重、地下水、降雨等因素共同作用下形成。

（2）滑坡的类型属牵引式的浅层滑坡，在最外侧的土体最先释放应力，形成细少裂隙，在里侧土体的侧压力、地下水及降雨等因素作用下，裂缝逐渐加深加宽，外侧土体最终向坡下滑移，如此循环，内侧土体也不断地向下滑移，从而形成台阶状的多级滑坡。

（3）现状边坡的坡面较陡（20°～50°），组成边坡的地层主要为泥岩或粉沙质泥岩或粉砂岩，上部填土成分也主要为泥岩（少量圆砾和含砾粘土），泥岩（粉沙质泥岩）具中～强膨胀性，自然的边坡稳定角大多在4°～10°，因此，本滑坡还没有稳定，滑坡后缘有进一步向后发展的趋势，但滑坡切入的深度没有低于现状路面。

（4）滑坡的治理必须同时考虑保护坡顶的建筑物及坡下道路的安全，且须对坡面进行严格防水治理。

3 处理措施

（1）临时支护采用堆土反压

为避免滑坡后缘进一步向后发展，保证坡顶小区建筑物的安全，将滑坡造成的损失降低到最小。经研究决定采用在滑坡坡脚堆土反压的临时支护方案，在现状滑坡坡脚回填10×3m左右的填土并压实，并形成了后续支护桩施工的平台。

（2）永久支护采用抗滑式桩板挡墙的支护结构

根据滑坡情况及边坡的高度不同，抗滑桩分3段设计，A、C段桩径1.5m，间距4m；B段桩径1.8m，间距为4.5m。桩悬出路面设计高程3～4m，在桩顶上进行放缓坡处理，边坡坡率尽量做到1：3。桩布置在人行道红线边外2m处，在临时堆土反压的平台上进行钻孔施工。桩顶设置0.8m高冠梁，以提高桩的整体刚度。在桩身混凝土达到龄期后，跳孔开挖桩后土体，逐步吊装预制好的挡土板。挡土板的吊装孔也作为永久的泄水孔。支护构造的横剖面图如下图3：

图3抗滑桩板墙横坡面图

结构设计采用理正岩土5.5版本进行计算，先按坡面情况结合地质报告计算出支护桩处的滑坡推力，推力按矩形布置的方式作用在桩后，再按M法进行支护桩的计算。按计算结果，桩配筋按非均匀方式，如下图4：

图4支护桩配筋断面图

（3）做好坡面防排水措施

针对本项目边坡土质为膨胀土的特点，本工程的另一大重要任务就是水的治理。在坡顶（小区围墙的外侧）、坡脚（人行道外侧）均设置0.5×0.5m的排水边沟，尽快将边坡范围雨水排走接入地下雨水系统；坡面采用40cm厚的粘土封水后再进行绿化种植，防止坡面水体下渗造成边坡失稳。

（4）对滑坡造成的小区围墙等构筑物损坏进行原样恢复

由业主单位牵头，与坡顶小区的物业管理部门协商，对滑坡造成的围墙倒塌、路面损坏等情况进行了核实登记，现场收方后由施工单位按原样进行恢复建设，将人民财产的损失降低到最低，保证了项目的顺利推进。

4 结语

本工程的滑坡经过上述的处理措施，坡体基本处于稳定状态，坡顶的围墙、地基等未再发现有开裂、下沉等损害，坡脚下的道路建成通车2年多来，亦未发现有地基隆起等不良现象，证明设计采用的抗滑桩板墙的治理措施是行之有效的。随着城市建设的发展，道路建设会碰到越来越多的各类边坡安全隐患，设计者一定要根据不同边坡的地质条件和规划用地情况，深入分析边坡失稳的边界条件，对症下药的提出适当的边坡支护措施。

参考文献

【1】JTG D30-2004，公路路基设计规范（S）

【2】JTG D63-2007，公路桥涵地基与基础设计规范（S）

【3】GB50007-2011，建筑地基基础设计规范（S）

【4】公路挡土墙设计与施工及标准图集实施手册（M），北京，人民交通出版社，2008

作者简介

王全，男，大学本科双学士，广西华蓝设计（集团）有限公司工程师，长期从事城市道路、桥梁设计。

刘一春，男，大学本科，广西华蓝设计（集团）有限公司助理工程师，长期从事城市道路设计。

何启华，男，大学本科，广西华蓝设计（集团）有限公司高级工程师，注册土木工程师（道路），长期从事城市道路、桥梁设计。