蔣 兵
(深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司,廣東 深圳 518172)
抗滑樁結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)是改變了普通支護(hù)樁的懸臂錨固梁柱結(jié)構(gòu)為近似彈性支座簡(jiǎn)支梁柱結(jié)構(gòu),使其樁身受力狀態(tài)更趨合理,并具有主動(dòng)加固滑坡體的作用和功能[1]。
抗滑樁樁身灌筑完成之后,樁頭錨索預(yù)應(yīng)力施加之前,當(dāng)滑坡病害存在顯著的變形活動(dòng),必須考慮前期滑坡推力的作用,應(yīng)該說(shuō)是部分滑坡設(shè)計(jì)推力的作用,此時(shí)可根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值確定外荷載進(jìn)行計(jì)算。在該時(shí)步工況條件下,其外荷載為前期滑坡推力,即前期樁后滑坡推力和樁前滑坡抗力;樁側(cè)地基為滑面以下樁段范圍內(nèi)的線彈性地基支座。
其中需要明確的是,前期滑坡推力作用僅當(dāng)滑面以上樁后滑坡推力大于樁前滑坡總抗力時(shí)才能產(chǎn)生作用,即部分樁后滑坡推力用于平衡樁前滑坡抗力。
當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨索鎖定作業(yè)完成以后,預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁還將承擔(dān)后期滑坡推力直至設(shè)計(jì)滑坡推力狀態(tài),并與預(yù)應(yīng)力錨索協(xié)調(diào)變形和共同作用。
在該時(shí)步工況條件下,其外荷載包括后期滑坡推力、樁頭鎖定預(yù)應(yīng)力和前期滑坡推力與滑坡抗力,即全部荷載作用;樁側(cè)地基為滑面以下樁段范圍內(nèi)的線彈性地基支座和預(yù)應(yīng)力錨索等效線彈性支座。其中需要明確的是,預(yù)應(yīng)力錨索鎖定工況條件下,在滑面以上產(chǎn)生的樁側(cè)抗力部分是由后期滑坡推力平衡所包含;另外,預(yù)應(yīng)力錨索與樁體的協(xié)調(diào)變形和耦合作用是通過(guò)在相應(yīng)錨頭處作用的等效彈性支座處理。
擬治理邊坡位于廣東省北部礦山開采高邊坡兩側(cè)。本次擬治理邊坡共有3處,1#邊坡長(zhǎng)約55m~60m,坡高約40m,坡度40°~55°,邊坡坡面巖土體裸露,坡頂北側(cè)高邊坡無(wú)植被,風(fēng)化巖石裸露;2#邊坡由南側(cè)高邊坡分成2個(gè)部分,上部邊坡段在發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害后進(jìn)行了簡(jiǎn)單的噴砼處理,上段邊坡長(zhǎng)度約55m~60m,坡高約45m~50m,坡度約50°~60°,坡面凹凸不規(guī)整;下部邊坡長(zhǎng)約45m~55m,坡高約53m,坡度約40°~50°,邊坡巖土體裸露,路堤受滑坡影響,基礎(chǔ)被掏空;3#邊坡長(zhǎng)度約60m,坡高約20m~32m,坡度約45°~55°,坡面可見孤石裸露,凸凹不規(guī)則,邊坡在發(fā)生滑坡后進(jìn)行了簡(jiǎn)單的噴砼處理。擬治理的三處邊坡為2013年持續(xù)強(qiáng)降雨作用下發(fā)生了滑坡地質(zhì)災(zāi)害,地質(zhì)災(zāi)害暫未造成人員的傷亡,但是滑坡發(fā)生后,邊坡頂部巖體受到破壞,由于坡頂開采活動(dòng)正常運(yùn)行、車輛活動(dòng)頻繁。
因此滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患對(duì)該礦區(qū)的行人及車輛安全構(gòu)成了重大威脅,急需進(jìn)行治理。
根據(jù)勘察野外鉆探揭露,擬建場(chǎng)地地層自上而下依次為第四系坡殘積層以及侏羅系上統(tǒng)凝灰熔巖層。按其成因共劃分為2個(gè)單元層,其巖性特征分述如下:
第四系坡殘積層(Qdl+el):紅褐色、黃褐色,干,硬塑,層中不均勻含有風(fēng)化碎塊,無(wú)揺振反應(yīng),干強(qiáng)度中等,韌性中等,層厚2.00m~5.50m。
侏羅系上統(tǒng)凝灰熔巖層(Jb3gl):本次在鉆探深度內(nèi)主要揭露為全風(fēng)化帶、強(qiáng)風(fēng)化帶和中風(fēng)化帶。
1#坡坡面局部有灌木雜草,坡頂為梧桐山北路,坡體發(fā)生崩塌,崩塌體縱長(zhǎng)92m,橫寬11m~25m,崩塌體厚0.5m~1.5m,面積1600m2,體積約1600m3。為小型滑坡,擬采用抗滑樁+錨桿格構(gòu)對(duì)其進(jìn)行治理;2#坡上坡面中部進(jìn)行了簡(jiǎn)單的噴砼防護(hù),兩側(cè)長(zhǎng)有灌木雜草,坡體發(fā)生滑坡,滑坡體縱長(zhǎng)130m,橫寬3m~20m,滑坡體厚0.5m~1.5m,面積1800m2,體積約1800m3,為小型滑坡,擬采用抗滑樁+錨桿格構(gòu)對(duì)其進(jìn)行治理;3#坡坡面中部進(jìn)行了簡(jiǎn)單的噴砼防護(hù),兩側(cè)長(zhǎng)有灌木雜,坡下為梧桐山北路,坡體發(fā)生滑坡,滑坡體縱長(zhǎng)28m,平均橫寬23m,滑坡體厚0.5m~1.5m,面積640m2,體積640m3,為小型滑坡,擬采用分級(jí)放坡+格構(gòu)梁錨桿(錨索)對(duì)其進(jìn)行治理。
(1)抗滑樁采用人工挖孔樁,截面1.2m(寬)×1.8m(高),樁間距2.5m,樁長(zhǎng)20~22m;樁芯砼為C30,護(hù)壁砼為C30,樁身配筋及護(hù)壁配筋按照規(guī)范及計(jì)算書執(zhí)行;
(2)樁頂設(shè)鋼筋砼冠梁,截面尺寸1200mm(高)×1800mm(寬),C30混凝土澆注。
(1)清順滑體坡面,鏟除陡坡,陡坎壁,填塞裂縫。如有可能,可根據(jù)設(shè)計(jì)需要,先在滑體范圍內(nèi)處,分別漿砌圈形截水溝減少地表水下滲。
(2)在抗滑樁施工范圍,應(yīng)大致整平地面,靠山一側(cè)刷出寬度不小于2m的平臺(tái),另一側(cè)如系棄碴或松散滑體,即應(yīng)填平夯實(shí),避免對(duì)樁產(chǎn)生側(cè)壓。
(3)樁孔開挖,應(yīng)視下滑力的大小,滑體的土石結(jié)構(gòu)、破壞程度及地下水等不同情況,采用全面同時(shí)開挖或跳躍式間隔開挖。
(4)根據(jù)地質(zhì)條件,護(hù)壁可采用砼、鋼筋砼、木質(zhì)和噴護(hù)等方法;如地質(zhì)條件許可,且開挖不深,能確保施工安全,可不支護(hù),挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高,符合樁基已置于較好的基巖上,井孔垂直且不小于設(shè)計(jì)尺寸和已達(dá)最低一層滑動(dòng)面下5m以上時(shí),立即綁扎鋼筋,灌注樁身砼,不容拖延時(shí)間。
抗滑樁能充分利用鋼筋混凝土的受力特點(diǎn),應(yīng)用于礦山高邊坡治理工程中。該工程與2016年11月竣工,目前監(jiān)測(cè)情況良好,未發(fā)現(xiàn)有坡頂裂縫及坡面小塊分化土體崩塌的現(xiàn)象,這說(shuō)明本治理方案達(dá)到了預(yù)期目的,可作為類似工程的參考。
[1]李榮建,于玉貞,柴霖,李廣信.微混凝土抗滑樁模型樁的地震動(dòng)力彈性反應(yīng)試驗(yàn)研究.水利水電技術(shù),2008,Vol.39.