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锚索抗滑桩在滑坡治理中的应用

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摘要:以浙江省某公路边坡治理工程为例，分析滑坡病害的特点及成因，介绍预应力锚索抗滑桩处理滑坡病害的设计特点及施工方法，可供类似工程参考。

关键词：抗滑桩；预应力锚索；滑坡治理

滑坡治理是一项投资大、技术复杂、施工危险的抗灾工程。自20世纪60年代中期以来，抗滑桩在我国开始应用于滑坡治理，由于其开挖面小、砌体体积小、施工速度快等优点，至今仍在大规模应用。随着待处理滑坡规模的增大、滑坡推力不断增大、抗滑桩截面尺寸也随之增加、锚固长度不断加长，随着总长度不断加长，这种结构的不合理性暴露出来，造成了材料的浪费。并逐渐认识到该结构的缺陷:抗滑桩是一种悬臂承重体系，滑坡的滑坡推力主要通过滑面以下桩的地基反力来平衡。受力机理不合理，桩段尺寸大，工程造价昂贵。为了改善抗滑桩受力状态，减小桩段尺寸，缩短锚固端长度，增加抗弯矩，技术人员不断研究新型抗滑桩围护结构。随着炼钢技术的发展，20世纪80年代出现了高强钢，特别是高强钢绞线，预应力锚索抗滑桩，从根本上改变了抗滑桩的受力状态。

预应力锚索抗滑桩是在悬臂桩的基础上形成的，它的桩、锚概念是,一通过在顶部或桩身的某些位置设置锚索，并施加强大的预应力,借助于锚索所提供的锚固力和抗滑桩所提供的抗滑力，两者共同组成的桩锚支护结构可共同防止滑动。相对于普通抗滑桩结构而言，预应力锚索抗滑桩的受力状态更为合理。一般而言，普通抗滑桩的力学模型相当于锚固在地层中的悬臂梁。采用该力学模型计算的桩身弯矩和剪力较大，导致桩身截面较大，所需钢筋数量也相当可观。在桩顶或桩顶下的一定位置布置一排或多排锚索，大大改善了桩身的受力状态。随着锚索的增加，更容易控制桩顶位移，从而使桩身内力在一定程度上减小。简而言之，将普通抗滑桩的被动抗滑桩结构转变为主动抗滑桩结构。

与普通抗滑桩相比，预应力抗滑桩具有以下优点:(1)桩顶位移小;(2)安装灵活，锚索的长度和锚固位置可根据具体工况调整;(3)施工速度较快;(4)受力形式更为合理，可减小桩身尺寸及钢筋用量;(5)节约成本。因此，预应力锚索抗滑桩在目前的滑坡治理中得到了广泛的应用。

2工程概况

洞头至庆元公路青田北岸至湖边段改建工程K1+165～K1+245段右侧路堑采用抗滑桩支挡，原设计抗滑桩桩长20～35m,间距5m,采用悬臂桩结构,其中悬臂段最大高度为11m。本段抗滑桩开挖于2019年10月开始，施工单位按设计桩位进行桩基开挖。2020年3月下旬，受连续暴雨影响，K1+200～K1+240段上边坡出现塌方，导致12、13、14号桩基孔位被埋。2020年6月中旬，再次滑塌，导致6、7、8号孔被埋。为确保工程顺利实施，结合现场实际条件，需要对抗滑桩结构进行优化调整。

2.2该路段段边坡主要由残坡积含粘性土碎石及全～强风化凝灰岩组成。边坡岩体类型属土质边坡，整体稳定性一般，K≈0.998，前缘老路边坡稳定性较差，K≈0.968，雨季常有滑塌发生，属于堆积体前缘部位因抗剪强度不足以维持边坡坡率而发生的滑塌。原老路坡脚设有挡墙，新挖边坡宜谨慎开挖，坡脚设挡墙，坡面采取加固措施。

2.3勘察区属中亚热带季风气候，四季分明，温暖湿润，雨量充沛，无霜期长，具有明显的山地立体气候。年平均气温18.3～11.5℃，平均年日照1712～1825小时。无霜期180～280天。年均降水1400～2275毫米。

地下水根据暴露的岩土类型可分为松散岩石孔隙水和风化基岩裂隙水两种类型。松散岩体的孔隙含水层只要为砾石土，由于其厚度小，受地形限制，渗透性好，具有局部补给、局部排泄的特点，该断面地下水主要类型为基岩风化裂隙水，降水垂直入渗是主要补给途径，节理裂隙是地下水的通道。

2.4滑坡的类型、性质及形成机理分析该滑坡为顺层岩质滑坡，具有牵引性质。滑坡的形成和发展不仅受到不利地质条件的控制，而且受到人类活动、降雨等各种外部因素的诱发和影响。

区内地层为NW15°~21°/NE22°~32°的凝灰岩，软、硬互层，倾斜于几乎相同或小夹角的线坡，易滑动。接触面，特别是强风化岩顶面，易形成滑动面，受地质构造影响，节理裂隙发育，为地表水的渗入和滑坡的形成创造了条件。

在公路建设过程中，开挖坡脚，使原边坡失去对坡脚的支撑，破坏了边坡原有的平衡，使边坡沿软弱层滑动，边坡抗剪强度低。坡脚开挖应力释放后，边坡表面存在大量卸荷裂隙，边坡松动，为地表水的渗入创造条件。一方面滑体含水量增加，另一方面相对阻水层附近存在地表水，降低抗剪强度，形成滑面，使滑面不稳定。地下水的动态变化受季节性降雨的影响较大，地表水和地下水是滑坡的诱发因素。

3由于现场实测地面线高于设计线，且受连续暴雨影响开挖上边坡多次塌方，影响施工安全。根据现场情况，