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摘要：以注浆微型钢管桩技术在某公路滑坡综合治理工程中的应用为例，分析了其作用机制、设计步骤与施工要点。应用结果表明，钢管桩成功地处治了该处滑坡，确保了公路安全，取得了良好的经济效益，可将该结构推广应用于其它类似公路建设支挡工程。
关键词：注浆微型钢管桩；路基滑坡
1引言
注浆微型钢管桩作为一种新型支挡结构，与传统抗滑桩相比，其特点在于：经济环保、场地适应性强、桩位布置灵活、对岩土体扰动小等特点，近年来大量应用于建筑基础加固、滑坡应急抢险等工程。尤其对于失稳后急需处治的位于滑坡体后缘的路基滑坡（可以采取局部治理的原则，即：只护路），由于坡体稳定性差，传统抗滑桩实施条件差，且治理费用昂贵，而微型钢管桩具有明显优越性。
为了指导工程实践，本文以微型钢管桩技术在某公路滑坡综合治理工程中的应用为例，分析了其作用机制、设计与施工要点，希望有利于此类结构推广应用。
2微型钢管桩抗滑机理
微型钢管桩是一种将钢管桩和注浆体结合起来使用的技术，其用于滑坡治理具有以下特点。
（1）微型钢管桩一般采用两排布置或多排布置，具有呈平面或空间钢架体系的特点。桩与桩之间的间距小，密布在滑体上，并嵌入滑床足够深度。其可看作“网状结构树根桩”，且桩顶用格子梁连接，荷载由桩～土复合结构共同承受。桩及其周围的岩土体共同形成了一个复合型的挡土墙，起着抗滑挡墙的作用，可以承受较大的剪力和弯矩。
（2）通过压力灌注的水泥浆向桩周土体渗透，水泥浆充满岩土体的孔隙，并与岩土体充分混合，提高了桩周岩土体的抗剪强度。
（3）传统抗滑桩之间存在较大的间隙，桩间土体容易发生变形，甚至从桩间发生滑溜破坏，因此有时需要在桩间设置挡板。当采用微型钢管进行加固时，由于其间距小、呈梅花形布设，且采用压力注浆，在加固区域不会发生此类情况。
3工程实例
3.1工程概况
某公路改扩建工程当时已施工近两年，大部分路段已施工至路床顶面。由于当年的连续强降雨，造成K63+954～K63+981段已施工路基发生滑坡，影响路线长度25m。现场调查发现，路线从该滑坡体最后缘通过（滑坡位于路基下边坡），该段路基右半幅已严重下沉、外移，形成长约25m，高约30cm的弧形错台，错台较为连续，为滑坡后壁；坡体上横向拉张裂缝发育、土体松散，坡体前缘积水严重，可见电线杆倾斜，前缘位于沟底，滑坡周界明显。滑体表面坡度17～23°，横向平均宽约35m，纵向长约63m，主滑方向为280°，滑体主要由第四系松散堆积物组成，以黄褐色粉质粘土为主，可塑～软塑，最大厚度11m，平均厚度约9m，滑坡方量约为14175m3，滑床为强～中风化粉砂质泥岩。调查期间，滑坡仍然在缓慢蠕动中，随着时间的推移，变性还有继续发展之势，若不及时采取措施，必将严重影响过往车辆行车安全，带来巨大的经济损失。
根据现场地质调绘、勘探及稳定性计算表明，该滑坡体在天然状态下整体基本稳定，在暴雨和地震工况下坡体不稳定。
由于该滑坡位于滑坡体最后缘，且二次征地困难，故本次采取只保路的原则。根据该滑坡的成因分析及地貌特点，采取完善排水系统、设置支挡的综合治理措施。
排水系统为：于路基左侧边沟下部设置纵向碎石盲沟，盲沟深1.5m，宽0.9m，采用碎石填充、出口段采用干砌片石呈人字形分层码砌。
支挡措施为：于路基右侧距路中线6.0m的位置设置两排钢管桩。钢管采用φ114×7（mm）无缝钢花管并注浆，桩长18m，共56根。桩纵向、横向间距均为1.0m，按梅花形布设。并于桩顶设置钢筋混凝土格子梁，宽20cm，厚35cm。
3.2微型钢管桩设计
根据勘察报告，经计算，主滑断面在天然工况下、暴雨工况下桩后剩余下滑力水平分力分别为268KN/m、341KN/m。
1、桩径、壁厚
根据《滑坡治理工程设计与施工技术规范》要求，不考虑注浆加固后复合土体的作用，按最不利原则考虑滑坡推力全部由钢管承担，将其抽象为一个单纯的受剪钢结构模型，按暴雨工况计算桩截面面积，计算公式如下：
A=Rs•Fx2/（1000[τ]）
式中：Rs—抗剪断设计安全系数（根据《滑坡治理工程设计与施工技术规范》规定，微型桩设计抗剪断安全系数Rs=1.7～2.0，本工程取1.7）
[τ]—钢管抗剪强度（125MPa）
A—钢管截面积（m2/m）
Fx2—设计工况滑坡推力的水平分力（KN/m）
经计算，A=46.4cm2。
实践工程中，钢管桩一般呈两排或多排布置，本次采用两排桩。结合工程经验，桩间距与桩径之比取6～12，排间距与桩径之比取8～12，本次纵、横向间距均取1.0m，并按梅花形布设。
综上所述，本次采用φ114×7（mm）无缝钢管。
2、锚固深度
桩应嵌入滑面以下，锚固深度视滑床地层岩性而定，与滑床岩体的强度、桩所承受的滑坡推力、桩的相对刚度等有关，原则上讲，桩的锚固段传递到滑面以下地层的侧向压应力不得大于该地层的容许侧向抗压强度。结合工程经验，锚固深度不小于桩长的1/3。经计算，本次锚固长度为9m。
3、格子梁
格子梁尽可能保证刚度足够大，体现强梁弱桩，增强传递荷载和协调
能力，格子梁一般采用钢筋混凝土，其结构设计、构造尺寸应满足钢筋混凝土梁板设计要求，建议格子梁的高度一般取3～4d，进入钢管桩的深度不小于2d。
3.3施工
本次滑坡治理的施工工艺流程为：场地平整—测量放线—成孔—钢管安装—注浆—格子梁浇筑。
1、场地平整
为了便于格子梁施工，故在控制测量的基础上，对施工场地进行了平整。
2、放线
根据设计图提供的桩位平面图和坐标，用RTK测放微型桩轴心点。
3、成孔
（1）钻孔
本工程采用100型钻机成孔。为保证浆液压入桩侧土体，成孔时不能采用泥浆固壁。通常水是滑坡发生的主要因素之一，成孔时不能加水，更不能采用正、反循环打孔，以防引起滑坡体加速滑动。同时，注意孔内岩层的变化，更换适合的钻头，保证钻孔质量和进度。
（2）清孔
终孔后，进行孔深测量，使孔底沉淀物≤100mm，若未达到，继续清孔直至达到设计要求为止。清孔后，及时吊放钢管。
4、钢管制安
（1）钢管的制作：地面以下钢管0.5m不开孔，0.5m以下沿轴向每隔30cm旋转45°钻直径8mm的孔，同一截面只有一孔，按3个/2m焊接支撑定位筋。制作时，焊接部位必须除去铁锈、浮渣、油污。焊条规格，品种要满足规范要求，焊缝要平整，饱满，不能夹渣。支撑定位筋、连接筋均应焊接牢固。
（2）钢管的吊放安装：吊装采用钻机卷扬进行，为保证钢管标高准确，安装时使用钢尺进行测量控制，并配专人管理。
6、注浆成桩
孔口封堵采用专用封堵器封孔，封堵后注浆。注浆采用UBJ-3型注浆泵，要求：纯水泥浆，水：水泥=1：1，采用普通42.5水泥。采用反复多次间歇注浆工艺，注浆时瞬间压力不得超过1.5MPa，稳定压力为1.2MPa。注浆过程是先快后慢，当浆液从排气孔中溢出时关闭排气阀门，进行加压注浆。当孔口周围出现冒浆时，采用低压、浓浆、间歇灌浆的方法进行，补注2次后应停止注浆。注浆以水泥用量控制在100～200kg/m，若超用量或边坡局部渗出水泥浆，应暂停待初凝。
7、格子梁浇筑
待钢管桩全部施工完毕后，在其顶部设置钢筋混凝土格子梁。格子梁采用C30砼浇筑，边浇筑，边振捣，主筋与微型钢管之间采用焊接。
4结语
微型桩施工工艺简单，施工速度快，成桩质量便于控制，工程造价、施工安全风险也远远低于抗滑桩等治理措施。本次在路基滑坡中的应用，经一年多来的观测，该滑坡体已稳定，验证了其治理效果，为类似公路滑坡治理的设计与施工提供了参考。
参考文献：
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