主要作者与研究机构
本文的作者为薛海洋、赵青海和姚裕春，隶属于中国铁道科学研究院中铁二院工程集团有限责任公司。文章发表于《路基工程》期刊2024年第1期，DOI为10.13379/j.issn.1003-8825.202306027。
本研究聚焦于滑坡抢险工程的重要领域，尤其是在铁路、公路等基础设施建设过程中应对地质灾害所采取的新型解决方案——“小口径组合桩”。随着我国基础设施建设的快速发展，大量工程修建于复杂地形或地质条件恶劣的区域，这显著增加了滑坡和边坡稳定问题的频率。传统的抗滑桩、锚索加固及挡墙等方法由于其施工周期长、灵活性差等原因，已经无法充分满足应急抢险的时效性和安全性需求。
小口径组合桩因其施工速度快、经济性好、整治效果显著，被逐步应用于滑坡应急治理工程。然而，与传统抗滑桩相比，小口径组合桩设计理论尚未成熟，存在参数取值随意性高、计算方法缺乏统一规范等问题。为此，本文试图通过对小口径组合桩的结构特点及加固机理的研究，提出科学的设计流程和计算方法，并结合某铁路诱发滑坡工程实例展开验证。
结构特点：
小口径组合桩由多根单桩呈梅花形或矩形布置而成。单桩直径一般为150~500mm，通常采用垂直或倾斜的方式布置，间距需满足不小于5倍桩径的要求；施工过程中利用钻机成孔，填入钢筋或钢管材料后灌注水泥砂浆或混凝土，并通过在桩顶设置连系梁等连接构件实现桩群整体受力。
加固机理：
小口径组合桩通过以下两种方式提高滑面稳定性： 1. 在滑面处产生较大的抗剪强度，增强抗滑移能力； 2. 单桩与桩周土体形成复合地基结构，进而成为柔性挡墙，对滑坡体提供抗滑力。
研究指出，工程滑坡的主要诱因包括降雨、外部渗水、地震等因素，这些作用导致原地质条件内摩擦系数降低，从而引发滑坡。针对滑坡抢险设计，研究提出以下步骤： - 地质勘探：划定滑坡范围，包括上下缘边界、滑裂面位置和推力路径； - 稳定性分析：基于不平衡推力传递法和现场实测数据，对滑坡体整体稳定性系数进行估算，计算剩余下滑推力。
滑坡的稳定性和推力计算使用国标《滑坡防治设计规范》（GB/T 38509-2020）推荐的方法，同时结合“边坡稳定及沉降分析”有限元软件辅助分析。
单桩布置：合理确定桩群间距与桩径，以确保桩体抗滑性能与周围土体性能的相容性。桩间距可按桩径的2.5至3.5倍取值，具体值依据地质状况（优劣）调整。
嵌固深度计算：
文中引用了蒋楚生等人的锚杆模型，通过黏结力、桩径等参数反推计算桩基嵌固深度，确保桩体在滑坡推力作用下的抗拔性能。
设计公式与参数选取：
该部分列出了滑坡推力计算公式、桩体极限承载力公式、桩顶应力验算公式等，设计人员需结合地层内摩擦角、弹性模量等参数合理配置小口径组合桩的配筋量与桩体材料。
工程背景：该项目位于复杂低山地貌区域，因连续强降雨及施工期防水不力诱发滑坡，滑坡总体积达11,638 m³，坡度45°-50°。
抢险设计与施工：为尽快控制滑坡扩展，现场使用直径150mm的小口径组合桩布置成桩群，每个桩群由12根单桩组成，间距4.5m。布置完成后，对方案进行了模拟验证，设计滑坡安全系数达到1.12，满足1.10的规范要求。
监控与分析：施工完成后，通过监测位移与沉降量发现，滑坡变形逐步趋于稳定，累计位移量与累计沉降量均无显著增长。
数值模拟验证：
利用有限元分析，小口径组合桩在设计荷载和最大变形时的弯矩、剪力与实测数据一致，进一步验证了设计的合理性。
通过现场监测与数值模拟分析，本文研究的设计方法在滑坡抢险中表现出较高的科学性和实用性，验证了小口径组合桩在滑坡治理中具有以下优势： 1. 高效性：快速施工工艺符合滑坡抢险的时效性要求； 2. 经济性：相较于传统方案施工成本更低； 3. 可靠性：设计方法简化了参数取值，优化了抗滑性能。
文中还总结了此方法适合泥质碎石土层的中小型滑坡治理，同时为小口径组合桩与其他支挡结构组合应用提供了理论支持。
本文从理论和实际两方面入手，提出了一套完整的小口径组合桩设计流程和计算方法，不仅可为滑坡抢险提供参考，也为后续相关研究指明方向。小口径组合桩在滑坡治理中的应用前景包括： - 开发结合框架锚杆等结构的联合设计模型； - 优化工程参数选取的理论研究； - 拓展其在大规模滑坡及复杂地质条件下的应用场景。
虽然本文取得了重要研究进展，但作者也明确指出，小口径组合桩设计理论仍需进一步完善，特别是在地质力学模型试验的支持下继续验证和调整设计理论。