摘要：高速公路隧道明洞段在施工开挖过程中由于地形偏压、地质条件软弱、地下水、降雨等条件，容易发生洞口区域内的失稳现象，造成明洞边坡滑坡等地质病害。抗滑桩具有稳固边坡的良好作用，本文结合工程实践对抗滑桩在隧道明洞边坡治理中的设计与应用进行了简要分析。
关键词：抗滑桩；隧道明洞；边坡治理
1、前言
在高速公路的建设中，对于线形的要求十分严格，因此在山区修建高速公路时隧道洞口的位置选择有时无法避免一些不良地质段。松散堆积体、古滑坡体等不良地质都会在高速公路隧道洞口开挖时造成地面开裂、边坡垮塌等严重工程病害。要治理这些病害，抗滑桩是一种行之有效的措施。相比于挡土墙、锚杆等防护形式，抗滑桩的抗滑能力更强，能够适应的工程条件也更加宽泛，施工更加安全方便，并且抗滑桩不容易使现有的滑坡状态更加恶化，还能进一步的核实边坡的地质条件，对边坡的处治方案进一步的确认优化。同时抗滑桩也可以和锚索等其他防护形式灵活配置，组合进行防护处理。
抗滑桩用于边坡、基坑的支挡抗滑已经有几十年的历史，在各类工程中广泛应用并取得了良好的效果。抗滑桩的设计理论以及内力计算方法和参数经过国内外众多学者的广泛研究，理论体系逐步完善，目前应用较为广泛的内力计算方法有地基系数法、有限单元法、矩阵分析法、悬臂桩法等。本文介绍的工程实例中的内力计算方法是m法，属于地基系数法中的一种。
2、工程地质概况
2.1、地形地貌
贵州省铜仁市沿印松高速公路晓景隧道项目位于贵州中北部黔北山地高原之南，地处大娄山脉与武陵山脉接壤部位，出口段属山前斜坡地貌单元，坡向110°，坡面植被发育，被第四系坡积碎石层覆盖，稍密，呈棱角状，粒径2-15cm，成份以灰岩为主，含量约65％，充填物为黏性土；碎石分布杂乱、排列无序，局部夹块石，局部悬空面有坍塌现象。
2.2 滑坡原因分析
根据现场调查和钻探结果表明，该滑坡体位于晓景隧道右线出口明洞段右侧山体，该山体为古滑坡体，滑坡区已有梯田耕地，地形地貌被破坏，但地貌形态呈“圈椅”形，为明显的滑动鼓丘。目前滑坡体的滑动主要表现为地表各处沉降加大，坡面的裂缝增多增大，基本判断为覆盖层整体沿基岩面蠕动，滑动面的长度约100m，滑动体的宽度约50m，滑坡体的体积约5万m³。滑坡体主要由碎石土、全风化的炭质泥岩组成，基岩为中风化炭质泥岩。滑动方向与路线方向斜交成45°角。由于明洞开挖山体坡脚，再加上雨季降水量较大，诱发古滑坡体重新激活，边坡各处出现裂缝，但滑坡体上农田未出现漏水情况，说明裂缝并未贯通，古滑坡体尚未全面激活，正处于蠕动阶段，因此及时的加固处理能使灾害防患于未然。
3、滑坡验算
该滑坡体属于由于山坡被切脚，堆积体沿基岩面的蠕动而形成的牵引式滑坡。滑坡体上无大型建筑物，所以不必考虑其他荷载的影响。勘察结果显示滑坡体中无地下水，故滑坡验算主要的荷载有滑坡体的自重，考虑雨水状况下的动水压力和浮托力，不考虑承压水的浮托力和坡面外的静水压力的作用。滑动体的重度为20kN/m³，饱和重度为22kN/m³，滑动体图的孔隙率为0.25。
按照极限平衡理论，根据滑坡体的形态，取典型断面（如图1：滑坡体的典型断面）进行参数反算，取滑坡现状安全系数Fs=1.0进行滑面峰值强度计算。依据折线滑动面传递系数公式：
再取滑坡安全系数Fs=1.25，依据折线滑动面滑坡推力公式计算滑动体剩余下滑力为1560KN/m。
3、抗滑桩设计
基于桩土共同作用原理，综合考虑现场水文地质情况，结合现场地形与高速公路结构物的关系，在滑坡体前缘布置两排25m 长的C30圆形抗滑桩，桩径2.2m，中-中间距4.5m，排间距4.0m，第一排与第二排的每根桩采用冠梁连接，增加整体性。桩体嵌入基岩13m，桩底支承条件为铰接，地基比例系数m为50MN/m4，采用m法通过计算机软件计算滑坡推力作用下的桩身内力，得出背侧最大弯矩 = 27801kN•m，距离桩顶 14.5m，最大剪力为 4750.9kN，距离桩顶 18m，锚固段侧向最大土反力=-800.67kN/m，桩顶最大位移100mm。
由于滑坡体出现在隧道明洞边坡，位置比较特殊，为保证隧道的顺利实施，除了抗滑桩外还需采取其他稳固洞口段的加固手段。在抗滑桩开挖之前对已开挖的右洞洞口段进行回填反压，反压至二级边坡中部，稳固山脚，避免滑坡继续发展。抗滑桩完成之后，需增加20m的隧道明洞，达到隧道“早进洞”的目的。在施工过程中加强永久和临时排水，避免增加滑坡体自重，加剧滑坡风险。
4、结语
滑坡是山区高速公路建设过程中常见且破坏力巨大的地质病害，须小心谨慎地做好滑坡的防护处治工作。目前晓景隧道明洞段的滑坡治理施工已经完成，监测结果显示滑坡已经稳定，抗滑桩的支护效果良好。抗滑桩在隧道明洞边坡的滑坡处治中行之有效，在以后的工程中可以发挥更重要的作用。
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论文作者:庄旭
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/29
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