趙 永

（山西路橋第七工程有限公司長(zhǎng)治分公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

引言

公路邊坡抗滑樁加固具有抗滑能力強(qiáng)、樁體可靈活布置、施工工藝簡(jiǎn)單、污工工程量少等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在公路邊坡防護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用［1］。然而，抗滑樁加固工程造價(jià)高，對(duì)總體工程造價(jià)影響較大，設(shè)計(jì)施工中應(yīng)做好成本控制［2］。

1 巖石路塹邊坡抗滑樁支護(hù)方案

1.1 巖石路塹邊坡概況

某高速公路沿線分布有多處深挖路塹，其中K25+325—K25+736 段路塹邊坡最大高度為14 m 左右，最小高度為12 m 左右。該地區(qū)為山嶺重丘區(qū)，路塹左側(cè)自然邊坡坡度為15～20 °，路基中心線處開(kāi)挖深度為9～14 m。該路段坡面為黏土、內(nèi)部夾碎石，呈硬塑性，厚度為3～4 m，下部基巖為炭質(zhì)頁(yè)巖、泥巖、砂質(zhì)頁(yè)巖等，巖石裂隙紋理發(fā)育，較破碎，大部分上部巖體風(fēng)化程度為強(qiáng)風(fēng)化，厚度為7～10 m，下部巖體為弱風(fēng)化。該區(qū)域雨季降雨量大，地表水沿地表裂隙滲入巖體內(nèi)部，對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較大。在路塹開(kāi)挖過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)路塹左側(cè)邊坡坡面出現(xiàn)裂縫，裂縫自下而上開(kāi)裂，出現(xiàn)了局部坍塌現(xiàn)象。裂縫后緣位于路塹頂部邊溝附近，邊坡只出現(xiàn)了局部淺層失穩(wěn)，規(guī)模不大，但有繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。為了提高邊坡的穩(wěn)定性，控制邊坡變形，擬采用抗滑樁進(jìn)行加固。

1.2 巖石路塹邊坡防護(hù)方案

為提高巖石路塹邊坡穩(wěn)定性，變更原設(shè)計(jì)方案，路塹左側(cè)邊坡采用上部刷坡減載、坡腳抗滑樁加固，并優(yōu)化地表截排水設(shè)計(jì)。路塹左側(cè)邊坡原設(shè)計(jì)路塹上部邊坡坡度設(shè)計(jì)值為1 ∶1.5，采用拱形骨架護(hù)面墻防護(hù)，下部邊坡坡度為1 ∶1.25，采用漿砌片石防護(hù)，設(shè)計(jì)寬度為2 m 的邊坡平臺(tái)，坡腳設(shè)計(jì)采用重力式擋土墻防護(hù)，擋土墻高度為3～9 m。變更后上部邊坡坡度為1 ∶2.5，下部邊坡坡度為1 ∶2，采用漿砌片石拱形骨架防護(hù)，邊坡平臺(tái)寬度為6 m。邊坡頂部布置截水溝，每級(jí)邊坡上部設(shè)置急流槽，邊坡平臺(tái)設(shè)置排水溝，優(yōu)化邊坡截排水設(shè)計(jì)，降低地表水對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。K25+489—K25+542 段邊坡坡腳設(shè)置抗滑樁+擋土墻加固，樁長(zhǎng)為18～19 m，截面尺寸為2.25 m×2.5 m，樁距為5 m，樁體嵌入弱風(fēng)化層不少于5 m，共12 根，抗滑樁防護(hù)橫斷面見(jiàn)圖1。K25+325—K25+489 段、K25+542—K25+736段坡腳采用重力式擋土墻防護(hù)，擋土墻墻高4～5 m。右側(cè)坡面高度較低，坡面采用漿砌片石護(hù)面墻防護(hù)，坡腳采用擋土墻支擋。

圖1 路塹邊坡抗滑樁防護(hù)橫斷面

2 邊坡坡面與抗滑樁監(jiān)測(cè)方案

為確定巖石路塹抗滑樁加固效果，分別在抗滑樁樁頂和邊坡坡面上部布置測(cè)點(diǎn)和量測(cè)儀器，對(duì)邊坡表面位移、樁身彎矩和樁身位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定巖石路塹邊坡的穩(wěn)定性。邊坡與抗滑樁監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方法：（1）邊坡坡面和樁頂表面位移采用全站儀進(jìn)行水平和垂直位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，dx 為邊坡坡面垂直的方向，指向坡面外部為正，指向坡面內(nèi)部為負(fù)；dy 為與坡面平行的方向，dz表示相對(duì)高程，測(cè)點(diǎn)上移為正，下沉為負(fù)［3］。（2）在樁體內(nèi)部布置測(cè)斜管，通過(guò)測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)抗滑樁水平位移［4］。（3）在抗滑樁不同高度布置測(cè)點(diǎn)，自樁頂以下1 m，每隔2 m 布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，對(duì)不同深度樁身彎矩進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析確定不同深度抗滑樁樁身的變形情況。

3 巖石路塹邊坡抗滑樁加固效果分析

3.1 邊坡坡面表面位移監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

邊坡表面位移采用徠卡Viva TS16 高精度全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在右側(cè)邊坡上部布設(shè)觀測(cè)基站，后視點(diǎn)設(shè)置在穩(wěn)定的基巖上，測(cè)點(diǎn)布置在坡面、邊坡平臺(tái)上部，并在施工過(guò)程中做好保護(hù)。選取第二臺(tái)階上部的兩個(gè)有代表性測(cè)點(diǎn)P11 和P21（抗滑樁上）的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

分析表1 可知，邊坡的水平位移有向外的趨勢(shì)，坡面dx、dy、dz 三個(gè)方向的位移變化趨勢(shì)存在一致性，均呈現(xiàn)開(kāi)挖前期增速較快，后期逐步平穩(wěn)的趨勢(shì)，說(shuō)明邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)可有效控制坡面變形。P11 測(cè)點(diǎn)dx 方向的坐標(biāo)增量分別為33.1 mm，dy 方向的坐標(biāo)增量分別為-7.7 mm，dz 方向的坐標(biāo)增量分別為-35.0 mm，在監(jiān)測(cè)前五個(gè)月變形速度較快，后三個(gè)月變形速率逐步趨緩，最終達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。分析P21 測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果，也呈現(xiàn)前期增速快，后期逐漸變緩的趨勢(shì)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工安排分析，在抗滑樁施工結(jié)束后邊坡坡面和抗滑樁變形速率逐步趨緩，后期雖然有小幅度增長(zhǎng)，但變形幅度不大，說(shuō)明抗滑樁對(duì)邊坡變形進(jìn)行了有效控制。

表1 邊坡表面位移監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

3.2 樁身彎矩監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

在邊坡防護(hù)施工過(guò)程中，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，通過(guò)分析監(jiān)測(cè)結(jié)果確定邊坡的穩(wěn)定性，調(diào)整支護(hù)參數(shù)。樁身彎矩測(cè)點(diǎn)埋設(shè)位置與鋼筋計(jì)位置一致，第一個(gè)測(cè)點(diǎn)位于1 m 深度位置，以后深度每增加2 m 布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)。以邊坡邊緣和邊坡中部的H1、H5 兩個(gè)測(cè)樁作為彎矩監(jiān)測(cè)對(duì)象，收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制樁身不同位置彎矩變化曲線見(jiàn)圖2。

圖2 樁身不同位置彎矩變化曲線

分析圖2 可知，樁身負(fù)彎矩在深度為11 m 處達(dá)到最大值，樁身承受負(fù)彎矩。H1、H5 兩個(gè)測(cè)樁的彎矩變化趨勢(shì)基本一致，出現(xiàn)最大負(fù)彎矩的位置也一致，說(shuō)明邊坡滑動(dòng)面基本處于樁身11 m 深度左右。

3.3 樁身位移監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

在抗滑樁樁身上部布置測(cè)斜管，對(duì)不同深度樁體的水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析邊坡的穩(wěn)定性。以邊坡邊緣和邊坡中部的H1、H5 兩個(gè)測(cè)樁作為樁身水平位移監(jiān)測(cè)對(duì)象，收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制樁身不同位置水平位移變化曲線見(jiàn)圖3。

圖3 樁身不同位置水平位移變化曲線

分析圖3 可知，樁頂?shù)乃轿灰谱畲?，隨著深度的增加，樁身水平位移呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)。樁體上半段水平位移較大，下半段水平位移較小，且在11 m 位置有增大的趨勢(shì)，證實(shí)了上述樁身彎矩監(jiān)測(cè)分析預(yù)測(cè)結(jié)果，在深度大約為11 m 位置存在滑動(dòng)面。結(jié)合表1 樁頂水平位移監(jiān)測(cè)結(jié)果，得出在監(jiān)測(cè)前期樁頂水平位移較大，后期逐步趨緩，監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

分析邊坡表面位移監(jiān)測(cè)結(jié)果，施工前期邊坡變形較大，在抗滑樁完工后變形速率逐步趨緩，并逐漸達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。在深度為11 m 位置樁身彎矩達(dá)到了最大值，且樁身位移也有明顯增加，說(shuō)明在11 m深度附近存在滑動(dòng)面，結(jié)合樁頂位移監(jiān)測(cè)結(jié)果，得出監(jiān)測(cè)前期位移增幅較大，后期逐步趨于穩(wěn)定。采用抗滑樁支護(hù)后邊坡變形得到了有效控制，加固方案可行，達(dá)到了預(yù)期效果。