公路半坡桩病害及其处治

岩土工程及地质灾害治理与防护中，抗滑桩的应用非常广泛，具有不可替代的作用。但是在工程实践中，由于有些抗滑桩设置的欠合理或不合理，造成抗滑桩失败的案例层出不穷，尤其是“半坡桩”病害案例更是居高不小，在此，笔者对“半坡桩”的合理设置进行讨论，并对“半坡桩”病害的处治提供建议，供大家参考。

一、案例

1、某老滑坡地段原设计为半路半桥，工程施工过程中深层滑坡出现复活导致桥墩桩孔发生变形，故采用“桥改路”对老滑坡进行反压处治，并在二级平台设置了“半坡桩”对路基内侧的滑体进行处治，防止老滑坡反压后，滑坡依附于老滑面从路基开挖面剪出。

反压工程实施后，老滑坡整体稳定性良好。但由于“半坡桩”设置失误，造成滑体发生了依附于老滑面从路基开挖面剪出的情况，“半坡桩”出现较大变形，最终不得不在坡脚挡墙后部重新布设抗滑桩进行处治。

图1-1 滑坡处治工程地质断面图

图1-2 工程处治现场图

2、某坡体上部厚层崩坡积为主的堆积体，线路以隧道的形式通过时，为防止隧道开挖造成堆积体沿土岩界面发生滑移，故在内侧隧道上部设置了一排抗滑桩进行预加固。但在工程施工过程中，由于“半坡桩”的锚固力不足，造成堆积体发生变形而挤压左侧隧道，形成了很大的安全隐患。

基于此，相关单位采用隧道外侧反压，抗滑桩上布置锚索弥补原抗滑桩锚固力不足的问题，以及对隧道进行环状钢管注浆（钢管保留）的工程措施进行处治。工程实施后，坡体逐渐稳定。

图2-1 隧道左洞开裂严重

图2-2  工程处治断面图

图2-3  工程处治现场图

3、某坡体主要砂泥岩地层构成，坡体位于向斜轴部附近，岩体破碎，地下水丰富，开挖路堑边坡高度约45m。设计在一、二、四级边坡设置锚索框架，三级边坡设置锚杆框架，二级平台部位设置锚索桩进行加固处治。

路基开挖至线路标高附近，除一级边坡锚索框架未施工外，其余工程均以施做的情况下，坡体出现大规模变形而形成工程滑坡，抗滑桩外倾严重，锚索变形明显。最后不得不在一级平台部位重新设置大截抗滑桩，以及在原抗滑桩部位增设锚索，并在坡脚设置仰斜排水孔进行处治。

图3-1 工程处治断面图

图3-2 滑坡现场全景图

二、半坡桩设置原理

“半坡桩”锚固段设置的欠合理是工程实践中发生抗滑桩病害的最主要原因，极易造成桩体抗滑力不够而发生倾斜病害。其设计原则如下：

1、应将桩前5~10m，或桩体宽度3～5倍水平范围内的竖向长度扣除，不计入抗滑桩锚固段。这是因为桩前岩土体宽度太小，无能保证抗滑桩锚固段的“半无限”形态。

2、桩体的锚固段取影响范围内的各种结构面最低标高值。如滑面剪现口、结构面前缘、人工开挖基准面等的最低标高为抗滑桩锚固段计算起点。

3、其它计算方法同常规抗滑桩计算模式。

图4 半坡桩锚固段确定示意图

三、“半坡桩”病害处治措施

1、应急阶段可在桩前进行反压，提高“半坡桩”的锚固能力。

2、在“半坡桩”间挂板上设置竖梁锚索加固，减小作用于桩体的下滑力。

3、在多个抗滑桩顶上设置联系梁，继而采用锚索加固，减小作用于桩体的下滑力。

4、在桩体后部卸载，减小滑体作用于抗滑桩的下滑力。

5、在桩前边坡上设置锚索工程，有效提高抗滑桩的锚固能力。

6、依据病害性质，在“半坡桩”的前部或后部设置新增抗滑桩，将原“半坡桩”当作“特殊滑体”的一部分重新进行滑坡参数和下滑力计算。

7、有效截、疏、排坡体中的地下水或地表水，减小水压力提高滑坡的自身稳定性，也就间接的减小了作用于“半坡桩”的推力。

8、不建议在既有“半坡桩”的桩体设置锚索进行加固，否则锚索钻孔将直接对抗滑桩中的主筋“打断”后影响抗滑桩的受力。且在原半坡桩上设置锚索加固时，由于抗滑桩主筋较密，造成施工难度太大。

图5-1 "半坡桩"身上设置锚索时施工难度太在大

图5-2 “半坡桩”身上设置锚索造成桩体结构受损严重

总的来说，由于“半坡桩”受力的先天局限性，在设置时应充分考虑到各项不利因素。而在“半坡桩”病害处治时，应尽量对既有桩体进行利用，确需报废的，也就将其作为一种特殊滑体材料后对滑体进行重新分析计算。