施春輝

摘 要：公路工程是交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，為保證其建設(shè)效果必須要加強(qiáng)對施工質(zhì)量的控制，其中滑坡是比較常見的質(zhì)量問題，一直以來都是重點(diǎn)研究的內(nèi)容。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)在公路滑坡治理中的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)受力更為合理，并且各項施工材料的利用率也更高，但是其在實際應(yīng)用上設(shè)計與施工存在較大的難度，受各項因素影響也比較大，需要針對施工要點(diǎn)來制定相應(yīng)的管理方案。該文就公路滑坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：公路滑坡 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁 應(yīng)用施工

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0082-01

就傳統(tǒng)抗滑樁作用原理分析，其主要利用樁本身抗彎與抗剪強(qiáng)度來抵抗滑坡推力，但是因為懸臂式抗滑樁結(jié)構(gòu)為一個單純的抗彎構(gòu)件，應(yīng)用后并不能完全發(fā)揮出其混凝土抗壓強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。而預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁為柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，樁身抗滑能力更大，降低了對邊坡的撓動，充分利用邊坡土體自身強(qiáng)度來提高工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。將其應(yīng)用到公路滑坡治理時，需要結(jié)合邊坡穩(wěn)定特點(diǎn)，對樁身內(nèi)力進(jìn)行分析計算，確定合理的處理方法。

1 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁概述

預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁為一種主動受力結(jié)構(gòu)，可以為公路滑坡提供一個比較大的預(yù)應(yīng)力，可以更快速有效的阻止正在發(fā)展的滑坡體滑動。將其應(yīng)用到公路滑坡治理中，會將錨桿與錨索設(shè)置在樁頂，降低了樁身所需要承受的剪力與彎矩，受力在分布上更為均勻合理。從實際應(yīng)用現(xiàn)狀來看，與傳統(tǒng)抗滑樁相比，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁可以更好的發(fā)揮出樁身混凝土強(qiáng)度特點(diǎn)，并且在經(jīng)濟(jì)上也更具優(yōu)勢，施工工藝更簡單，減少了抗滑樁埋深，降低樁截面配筋與尺寸，并且將大部分的地下作業(yè)改為地上施工，施工效率大大提升。在實際施工中與傳統(tǒng)抗滑樁相比，其可以節(jié)省大約35%～60%的水泥與鋼材等材料，將工程造價降低30%～50%，提高了公路滑坡治理的綜合效益[1]。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到公路滑坡治理中，但是其在施工中也會受到其余因素的影響，如樁與土強(qiáng)度、樁間距、滑動面形狀以及變形特征等，工程結(jié)構(gòu)整體具有比較復(fù)雜的作用力，需要從多個角度進(jìn)行綜合分析，提高施工方案的合理性。

2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁應(yīng)用內(nèi)力計算分析

2.1 基本假設(shè)

假設(shè)每根錨索樁承受相鄰兩樁“中-中”巖土壓力，即可以確定樁身所要承受力為巖土壓力、錨索拉力以及錨固段樁周巖土作用力等，其中樁與巖土間摩擦力、樁底反力、樁身自重以及錨索與樁背后巖土作用力不計入計算范圍。在確定作用于樁間巖土壓力時，滑坡推力分布簡化為梯形，如果并不能確定滑面，則計算時可以先假設(shè)坡體內(nèi)潛在破裂面為庫侖破裂面來做初步計算，另外土壓力則可以按照主動土壓力計算。另外，計算時需要將樁、錨固段樁周巖土以及錨索系統(tǒng)看作為一個整體，而錨索作用點(diǎn)的確定，則需要確保錨索伸長變形與樁位移之間的協(xié)調(diào)性，要求樁位移與錨索彈性伸長量相同。

2.2 錨索體設(shè)計

2.2.1 鋼絞線承載力

公式為：P=n·p1/k

其中，n表示一束鋼索中鋼絞線根數(shù)；p1表示單根鋼絞線極限破壞荷載；k表示鋼絞線避免產(chǎn)生極限破斷荷載安全系數(shù)。就公路滑坡治理實際情況來看，在對錨索鋼絞線承載力進(jìn)行設(shè)計時，一般會選擇錨索鋼線極限荷載的50%～60%，可以確保在施工后不會出現(xiàn)斷裂問題，施工安全性更高[2]。

2.2.2 錨固長度

公式為：L=k1.P/π.D.C1

其中，L表示錨固段長度；k1表示安全系數(shù)；D表示錨索孔直徑；將C1表示錨固漿體膠結(jié)材料與孔壁間粘結(jié)力。

2.2.3 錨索拉力計算

設(shè)計計算時將樁與錨索看作為一個整體，圖1為錨索樁結(jié)構(gòu)計算圖示，其中0A為n次超靜定結(jié)構(gòu)，樁錨固段0點(diǎn)處剪力Qo以及彎矩Mo計算。

2.2 錨固段樁內(nèi)應(yīng)力

以普通抗滑樁方式計算，并綜合分析錨固面受水平剪力與彎矩作用力，可得樁彈性地基梁撓曲微分方程。

3 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁設(shè)計施工分析

第一，成孔工藝。應(yīng)結(jié)合工程施工實際情況，選擇合適的成孔工藝，無論是機(jī)械成孔還是人工挖孔，均需要保證放樣的精確性，按照順序從兩端向中間調(diào)控開挖。其中人工開挖時每開挖1.5m深度就需要進(jìn)行一次中心軸線放樣，避免中心位置偏移。同時還需要每開挖1.2m就需要進(jìn)行一次護(hù)臂支護(hù)處理，當(dāng)護(hù)臂混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后才可進(jìn)行下一節(jié)樁孔的開挖與澆筑[4]。第二，錨索施工。主要包括成孔，錨索綁扎、推進(jìn)、注漿，錨索張拉等環(huán)節(jié)，其中錨索張拉要分兩步進(jìn)行，即檢測噸位張拉與鎖定噸位張拉，在錨索施加預(yù)應(yīng)力張拉前，應(yīng)將路線前進(jìn)方向一側(cè)樁側(cè)1.2m范圍內(nèi)的土體挖除，消除樁側(cè)土體約束預(yù)應(yīng)力。

4 結(jié)語

與傳統(tǒng)抗滑樁相比，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在公路滑坡中的應(yīng)用具有更好的效果，為提高其施工效果就需要結(jié)合其特點(diǎn)，對樁身應(yīng)力進(jìn)行詳細(xì)計算，提高抗滑樁施工的精確性，確保施工中各項參數(shù)的合理性，在整體上來提高工程施工效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 喬莉.樁、錨協(xié)同作用的預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁設(shè)計及程序開發(fā)[D].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)，2007.

[2] 楊博銘.預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁治理公路高陡邊坡的理論與應(yīng)用研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2005.

[3] 王德權(quán).預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在路塹高邊坡中的應(yīng)用研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2007.

[4] 陳鑫.豎向預(yù)應(yīng)力抗滑樁的計算與設(shè)計[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2014.