王浔洲
深圳市工勘岩土集团有限公司 广东深圳 518000
摘要：由于膨胀土分布广泛，种类繁多，而且不同地区膨胀土差异较大，作用机理复杂，对其成因的认识还不够充分，因此在工程应用中对膨胀土造成的危害的影响远未达到消除与解决，因而加强对膨胀土的研究工作，是一件现实而有意义的工作。本文主要介绍了通过介绍膨胀土滑坡治理中矩形抗滑桩的施工新技术，以供参考。
关键词：膨胀土滑坡；矩形抗滑桩；治理
1引言
膨胀土在我国分布较广，主要由强亲水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土。常态多呈坚硬-硬塑状态，土的密度大，空隙比小，亲水性特强。干燥时土质坚硬，裂隙发育，具有典型的吸水膨胀失水收缩的及胀缩可逆的变形特性。由于它的这些特性，对建、构筑物造成的损坏或危害已不胜枚举。目前，已引起国内外岩土工程及设计人员的重视。
膨胀土由于含有较多的粘粒及亲水性强的蒙脱石、伊利石和高岭土等矿物成分，具有遇水膨胀、崩解、软化，失水收缩、干裂、硬化等工程特性[1-4]，工程界常称之为灾害性土。
目前膨胀土边坡的支护问题仍是个工程中的技术难题，本文介绍了某膨胀土滑坡治理工程矩形抗滑桩人工掘进的新工法，可为类似工程提供借鉴和参考。
2工程概况
该滑坡由三处子滑坡（以此编为 HP1、HP2、HP3 号滑坡）组成，各子滑坡整体处于缓慢蠕动变形状态，局部处于滑动破坏状态，在2008年“黑格比”台风过后，场地出现地表开裂，裂缝延伸长度达200米，开裂宽度约1.2米，下错0.5~1.0米。5 月 14 日后发现原 C 区和原 D 区的抗滑桩出现开裂倾斜情况。根据地表破裂形迹，滑坡的西侧边界目前在庄稼地里仍十分清楚，后缘张拉裂缝清晰可见，滑体已下错 100~150cm。为了充分利用原厂区的抗滑桩，节约滑坡治理成本，设计采用了双排桩+人字形连梁+格构+锚的设计方案。
2.1滑坡形态特征
HP1位于场区西侧275m、270m、260m平台处，主滑方向为 SW165°，与岩层倾向一致，斜长约 180m，宽约 190m，厚度约 10m，面积约 3.4×104m2体积约3.4×105m3。
HP3 场区东北角 2#拟建石灰石预均化堆场 268m 平台处，主滑方向 NE82°，与岩层走向一致，斜长约243m，宽约 170m，厚约12m，面积约4.30×104m2，体积约4.96×105 m3。南侧靠近石灰石预均化堆场南边缘。
2.2滑体特征
根据勘察，滑坡滑体主要由素填土、第四系全新统坡积层和第四系全新统残积层组成，其中构成第四系全新统残坡积层的粘性土具有一定的膨胀性，水易膨胀，失水易干缩，这主要是由于该层粘性土中含吸水性较强的粘土矿物（蒙脱石和伊利石）。正是由于滑体土具有一定的膨胀性，使得雨季时滑体土吸水膨胀，在地表一定深度范围内产生水平向和垂向上的膨胀力，水平向上的膨胀力增加了滑体的下滑力，垂向上的膨胀力使得滑体的有效应力减小，从而弱化了滑体的抗滑力，这两种效应弱化了滑坡体的稳定性；在枯雨季节，滑体土失水干缩，土体体积缩小，土体间产生拉应力，使得在地表一定深度范围内产生上宽下窄的拉张裂缝，这些拉张裂缝为地表水的下渗提供了通道，也为土体内部产生软弱面提供了条件。
3.施工中出现的问题
施工矩形抗滑桩桩孔时，一方面有滑坡推力的作用，另一方面有膨胀性土自由膨胀力的作用，有时20-30cm厚的护壁混凝土间隙，支模后浇筑混凝土前仅剩 10-15cm。往往难度很大。很多桩孔往往因为这些方面的原因，造成井壁破损，以至于桩孔回填，或不得已进行设计变更，造成很大的施工成本浪费，大大延误了工程进度。
发生破损的现象主要是：1、角裂缝；2、长边中部的混凝土由于土压力及变形较大而产生裂缝甚至炸裂，3、上下节护壁脱节，4钢筋绑扎不牢、保护层不厚最终受力后脱落。
4.矩形抗滑桩人工掘进新工法
4.1施工步骤
矩形抗滑桩人工掘进新工法，包括护壁配筋及绑扎焊接，护壁水平方木对撑，施工步骤如下：
（1）制作孔口锁梁后，按照设计的截面尺寸，人工掘进0.9～1.0m；
（2）预先将护壁竖筋按规定的间距打入土内 200～300mm，竖筋长度为 1模的深度加上预打入的深度；
（3）护壁环向筋采用“]”形 2 支钢筋反向对接，接头焊接或绑扎，每 1支护壁环向钢筋在长边不设接头，在短边的长度一侧不少于短边长度的1/2，另一侧不少于短边长度的3/4；
4.2优点
矩形抗滑桩人工掘进新工法，包括护壁环筋竖筋配筋的型式及绑扎焊接的方法，浇筑护壁混凝土拆模后设置水平方木对撑。其创造性是：
（1）不但简便易行，可以形成有效结构围护体系，相当于 1个空心方框型钢筋混凝土构件，抵抗软土、滑带土的围岩压力作用及膨胀性土自由膨胀力的作用；
（2）由于竖筋是垂直的且对接良好，浇筑护壁混凝土后通过孔口锁梁稳固在地面上，可以防止护壁上下模之间脱落；
（3）竖筋是垂直的且对接良好，可以承受构件的弯矩作用，因此该空心方框型钢筋混凝土构件可以承受一定的下滑力，这在滑边坡治理中非常重要；
5.小结
该工法在华润水泥（上思）有限公司 2×4500t/d 新型干法熟料生产线厂区西侧及 2#石灰石预均化堆场滑坡治理工程取得了 100%的成功率，为项目的投产运营赢得了时间。
根据主滑方向下滑力确定的抗滑桩多采用矩形抗滑桩。矩形抗滑桩在开挖过程中，矩形稳定性就远不如圆形稳定，护壁经常发生结构型的破坏，该矩形抗滑桩人工掘进新工法有效地解决了上述问题，为类似工程提供借鉴和参考。
参考文献：
[1]刘特洪.工程建设中的膨胀土问题[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.
[2]李生林，施斌.中国膨胀土工程地质研究[M].南京：江苏科学技术出版社，1992
[3]廖世文.膨胀土与铁路工程[M].北京：中国铁道出版社，1984
[4]廖济川.膨胀土抗剪强度研究概况[A].全国首届膨胀土科学研讨会论文集[C].成都：西南交通大学出版社，1989.53-56.
论文作者:王浔洲
论文发表刊物:《基层建设》2015年4期
论文发表时间:2015/9/23
标签：矩形论文; 滑坡论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 工程论文; 作用论文; 堆场论文; 《基层建设》2015年4期论文;