董文凱
摘 要:抗滑樁是滑坡治理中的常見工程措施,它有很多種類,包括單排抗滑樁、雙排抗滑樁及預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁等。國內(nèi)外很多學(xué)者對抗滑樁課題進行了研究。重點研究的是預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的應(yīng)用,并就預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁與傳統(tǒng)的抗滑樁進行了對比分析,繼而分析了預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力原理及在實例工程中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:滑坡治理;單、雙排抗滑樁;預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁;鋼墊板
中圖分類號:TU753.3 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.146
我國幅員遼闊,地貌眾多,地質(zhì)復(fù)雜。這決定了我國某些地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā),其中,滑坡就是比較有代表性的地質(zhì)災(zāi)害,也是危害較大,頗讓工程建設(shè)人員頭疼的老問題。因此,多年來廣大工程建設(shè)人員積極發(fā)揮主觀能動性,想出了各種解決辦法,而抗滑樁是行之有效的工程措施之一。
1 單、雙排抗滑樁與預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁
1.1 單、雙排抗滑樁
抗滑樁是埋設(shè)于滑面上、下巖體中,阻止滑體移動的樁形結(jié)構(gòu)物。其作用原理為:作用于樁體上的滑坡推力可分為兩部分,一部分由樁體傳至樁前滑體,由樁前滑動面向上的抗滑力保持平衡;另一部分則由樁體傳至滑動面以下巖體中,由滑動面以下的穩(wěn)定地層對樁的抗力(錨固力)平衡滑動體的推力,增加其穩(wěn)定性。在治理滑坡的過程中,工程人員如果選用單排抗滑樁,一般的操作就是先勘測滑坡地段的實地情況,然后進行各種數(shù)據(jù)分析,包括這一地段的下滑力、樁前土體抗力等,最后再參照單排抗滑樁打樁規(guī)范及相關(guān)數(shù)學(xué)計算模式算出樁距、長度和截面面積等。不難看出,單排抗滑樁的選擇和應(yīng)用并不麻煩,勘測、計算、再打樁就可以了。而雙排抗滑樁的操作,除了前期的勘測和計算外,還有滑坡推理傳遞、結(jié)構(gòu)力學(xué)位移分析法等各種力學(xué)專業(yè)知識的考量??梢哉f,很難精準計算與操作。稍有不慎就會計算失當,造成浪費等后果。
1.2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁
1.2.1 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁設(shè)計
抗滑力計算:預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁根據(jù)滑面形態(tài),采用剩余推力法計算抗滑力計算。采用的巖土強度指標是通過實驗并結(jié)合滑體反算后得出的。地下水按全飽水及實測水位分別計算,地震作用按Ⅶ度烈度考慮。
1.2.2 預(yù)應(yīng)力錨固樁設(shè)計
根據(jù)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的工作原理:由于錨索預(yù)應(yīng)力是在滑坡推力出現(xiàn)最大值(設(shè)計值)之前施加的,錨索預(yù)應(yīng)力在抵消了已產(chǎn)生的滑坡推力后,還要繼續(xù)使中間地帶的土體受到擠壓。
預(yù)應(yīng)力錨索抗滑體的變形條件為:樁頂錨索設(shè)置不妨礙樁頂?shù)霓D(zhuǎn)動,只限制它的水平位移;樁在彈性地基中受力變形;受力類似簡支梁,設(shè)計按彈性樁考慮。
1.2.3 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的施工
1.2.3.1 樁身部分
成孔采用人工挖孔。由于孔壁易坍塌,采用了鋼護筒支護。因各處滑面埋深不一,施工中均要求準確鑒定滑面位置,一般每班均需有人跟班描述?;嫖恢脤肚度牖嫦律疃绕鹬陵P(guān)重要的作用。
1.2.3.2 錨索部分
預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁施工中的錨索部分包括成孔、錨體的加工和安裝、注漿、張拉四個環(huán)節(jié)。
2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的優(yōu)勢
抗滑樁種類眾多,在抗滑樁的選擇上具有相當大的靈活性。較之以往的抗滑樁,預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在滑體內(nèi)的滑動面出現(xiàn)了不同程度的滑動和剪斷破壞時更為適用。在這種情況下,選用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁可以與當?shù)氐母黜棗l件完美切合,最終在該地區(qū)的護坡、固坡方面發(fā)揮了重大作用。
3 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁施工注意要點
預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁較之以往的抗滑樁兼顧的因素更多,因此其操作也更為復(fù)雜,稍有不慎就有可能出現(xiàn)紕漏,對施工造成破壞。因此,工程人員在安裝預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁時應(yīng)該時刻注意一些細節(jié)性問題。
3.1 施工過程中的施工順序
預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的施工是有固定程序的,因此順序一定更要講究。合理、有序的安裝才能保證預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的完整,更好地發(fā)揮其固坡護坡的作用,減小對坡體原生態(tài)的破壞。
3.2 樁孔的施工質(zhì)量
任何種類的抗滑樁發(fā)揮作用都有賴于樁體的受力效果,預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁更是如此。工程人員在打樁的過程中務(wù)必事先勘探好地段、地質(zhì)條件等,確保在實際打樁時,樁眼的距離能夠合適,樁眼的深度能夠承受坡度滑動力。在打樁過程中及后期施工中,切莫對巖層造成大的破壞,以免工程引發(fā)新的滑坡問題。
3.3 鋼墊板的科學(xué)操作
樁打好后,剩下的就是索錨的牽拉問題,而索錨的牽拉有賴于鋼墊板的使用。工程建設(shè)人員在施工中要注意鋼墊板的承壓面平整,且與錨索的軸線方向垂直。這樣操作可以保證索錨的平穩(wěn)牽拉。
4 在滑坡治理中的實例工程應(yīng)用
某滑坡所在路基為半填半挖,左側(cè)為挖方邊坡,邊坡最大開挖高度12~13 m。在邊坡開挖完畢后,受暴雨影響,出現(xiàn)拉裂縫,坡面下沉,路基路面出現(xiàn)了不同程度的隆起,形成滑坡。該滑坡區(qū)主要由侏羅紀泥巖夾少量白云巖和人工填土層構(gòu)成。工程建設(shè)人員在解決這一地段的滑坡問題時,先對這一地區(qū)的地址、水文、植被等先天條件作了詳盡的實地調(diào)查,并且認真研究了該地區(qū)以往治理滑坡的各種技術(shù)措施,最后進行了大量的數(shù)學(xué)計算和分析,最終敲定在該地區(qū)建造預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁。在建設(shè)過程中,施工人員技術(shù)精湛,嚴謹認真,時刻注意施工過程中的施工順序,最后順利完工,沒有因為工程建設(shè)引發(fā)新的災(zāi)害。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在此應(yīng)該建立在計算和實踐基礎(chǔ)上,所以建好以后可以與當?shù)氐母黜棗l件完美切合,最終在該地區(qū)的護坡、固坡方面發(fā)揮了重大作用。
5 結(jié)束語
我國的幅員遼闊、地質(zhì)復(fù)雜,本身很多地方就有滑坡問題,加之近年來工程建設(shè)對環(huán)境的破壞日益嚴重,研究抗滑樁應(yīng)用這一課題對我國的工程建設(shè)、環(huán)境保護都有重要現(xiàn)實意義。對抗滑樁的研究是一個大的課題,筆者恐怕力有未逮,暫選取其中一個模塊,即預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁展開探究,希望所論述的內(nèi)容對相關(guān)單位和人員有一定的啟發(fā)作用。最后,預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁對滑坡的治理仍有其局限性,希望我國以后能夠有新的技術(shù)突破。
參考文獻
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〔編輯:劉曉芳〕