河北孟村回族自治縣交通運(yùn)輸局 張巖
隨著公路事業(yè)的蓬勃發(fā)展,公路安全受到人們的高度重視,邊坡安全是其中一項(xiàng)重要研究課題。對(duì)邊坡加固的研究就顯得尤其重要,對(duì)此,筆者在長(zhǎng)期的工程設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐中總結(jié)出了多種邊坡加固的方法,其中利用抗滑樁對(duì)地質(zhì)情況較差的邊坡會(huì)起到比較好的作用。本文針對(duì)不同材料抗滑樁的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析研究,對(duì)不同材料抗滑樁的使用效果與選取進(jìn)行系統(tǒng)的比較,希望會(huì)對(duì)抗滑樁的應(yīng)用有一定的幫助。
直到現(xiàn)在建筑工業(yè)大發(fā)展的時(shí)期,抗滑樁受力分析也沒(méi)有比較公認(rèn)和確定的計(jì)算方法,譬如樁抗滑阻力的確定等。樁抗滑阻力的確定卻又是設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的方面。海內(nèi)外對(duì)抗滑樁的極限阻力的計(jì)算已有一些進(jìn)展,并提出了一些計(jì)算方法,但主要是基于試樁試驗(yàn)上的經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)公式。所以,對(duì)于這些情況我們現(xiàn)在通過(guò)一些工程實(shí)例進(jìn)行總結(jié)研究也許會(huì)對(duì)抗滑樁的研究和發(fā)展有一定的積極作用。
該背斜軸距公路線約600m,軸向呈東北向。邊坡處的地區(qū)是亞熱帶季風(fēng)型濕潤(rùn)氣候區(qū),年降水量1130~1520mm,5~7月份約占整年降水量的40%,7~10月份帶有秋旱或伏旱。本滑坡位于整個(gè)項(xiàng)目第6標(biāo)段,位于施工主要路段的右側(cè)較高邊坡。該地段屬較嚴(yán)重剝蝕的丘陵路塹地段,表面整體標(biāo)高大約為60~170m,山坡主要是耕地型土地,山表面植被茂盛,地勢(shì)坡度15~30°,局部達(dá)40°。高速公路左邊坡緊鄰河流,河流為常年流水,河水最低標(biāo)高約為132m。受此背斜影響,場(chǎng)地周邊存在次一級(jí)構(gòu)造。破碎擠壓帶距本滑坡僅300m,本滑坡與該帶有一定的影響。
第一組傾向135~155°,傾角60~75°的擠壓裂隙,長(zhǎng)達(dá)60米左右,發(fā)育較深,擠壓面有鈣質(zhì)薄膜,可見(jiàn)清晰痕跡,痕跡方向?yàn)?35~265°。第二組裂縫傾向230~240°,傾角54~70°,第三組擠壓裂隙傾向340~355°,傾角60~75°。這些節(jié)理,擠壓面的走向與背斜方向部分一致。由此形成的較多該方向的沖溝也屬正常。
抗滑樁是大截面的抗壓、抗彎、抗剪的受荷樁,在樁內(nèi)力的計(jì)算選取上,針對(duì)不同的地質(zhì)情況選取模型,例如,巖石、沙土、粘土及介于沙土與黏土之間,它們的受力形式存在著許多的不同,同時(shí)還需要考慮樁與樁相互作用的情況等。目前,抗滑樁的分析計(jì)算方法還不是很完善,在現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)計(jì)算工程中一般是將抗滑樁分為兩個(gè)部分分別進(jìn)行計(jì)算,滑動(dòng)面以上的部分按照懸臂梁進(jìn)行計(jì)算,滑動(dòng)面以下樁身內(nèi)力根據(jù)滑動(dòng)面處的彎矩和剪力按照地基的不同材料情況進(jìn)行計(jì)算,也就是說(shuō)把滑動(dòng)面以下的部分看作是線彈性的地基梁進(jìn)行處理計(jì)算。嵌入巖土中的抗滑樁、嵌入地基的不同進(jìn)行計(jì)算分析的方法不同,樁的嵌入深度設(shè)計(jì)也將是不同的。
由于要檢驗(yàn)三種不同抗滑樁對(duì)工程加固的效果,所以三種抗滑樁的布置形式一定要都一樣,如都是采用雙排梅花型的布置抗滑樁的方法來(lái)進(jìn)行比較分析。
本文中應(yīng)用不同的材料制作抗滑樁比較它們之間各方面的性能效果。第一種是應(yīng)用木樁作為抗滑樁,采用松樹(shù)木材,并且將其在化學(xué)處理液中進(jìn)行處理,以增強(qiáng)其抗腐蝕性,鉆孔后將其嵌入到滑動(dòng)面下部,并用混凝土進(jìn)行填充,以便起到使木樁固定的作用。同時(shí)將上覆土層進(jìn)行夯實(shí)、壓密,并進(jìn)行防水處理。第二種是使用普通的鋼筋混凝土材料,混凝土采用水下混凝土澆筑,混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C30,此種材料的施工方法采取的是現(xiàn)澆的施工工藝,由于此滑動(dòng)體存在著不穩(wěn)定的土質(zhì),在施工方鉆孔的時(shí)候要盡量避免振動(dòng),以防止滑動(dòng)體位置的下移。此外要采用旋挖鉆進(jìn)行鉆進(jìn),同時(shí)使用膨潤(rùn)土泥漿進(jìn)行護(hù)壁,從而降低施工難度。
抗滑樁沉降的的監(jiān)測(cè)方法是,在抗滑樁施工完成后,在樁外側(cè)的部位安置位置確定的感應(yīng)器,每個(gè)抗滑樁的監(jiān)測(cè)點(diǎn)不少于兩個(gè),然后再將其土體夯實(shí),上面再進(jìn)行防水處理。監(jiān)測(cè)初期監(jiān)測(cè)間隔為2~3天,在變形階段監(jiān)測(cè)間隔一般為5~7天,連續(xù)監(jiān)測(cè)一個(gè)月,我們得出了下面的結(jié)論。在此類工程中,木樁和鋼纖維混凝土樁在位移監(jiān)測(cè)上面表現(xiàn)不佳,木樁和鋼纖維混凝土樁并不適用于此類工程;鋼筋混凝土樁各方面表現(xiàn)良好;鋼纖維混凝土樁的表現(xiàn)較木樁已經(jīng)有了很大的改善,但是應(yīng)用于抗滑樁的工程,仍然不及鋼筋混凝土抗滑樁表現(xiàn)好,所以對(duì)于鋼纖維混凝土之類的新型材料的應(yīng)用,我們?nèi)匀灰?jǐn)慎進(jìn)行選擇。
綜上所述,抗滑樁工程加固方面有著很好的適用性,它們應(yīng)用于比較復(fù)雜、土體穩(wěn)定性比較差的土體上,加固的效果也比較理想,能適用抗滑樁工程。另外,鋼纖維混凝土的應(yīng)用對(duì)工程的實(shí)施有很大推動(dòng)作用,能夠幫助我們發(fā)展新的技術(shù),但是其不成熟性不能夠忽視,我們應(yīng)謹(jǐn)慎使用。鋼筋混凝土抗滑樁較鋼纖維樁和木樁有著更優(yōu)秀的性能。