田 虎

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局九一六大隊(duì)，江西 九江 332100）

若想充分發(fā)揮抗滑樁的做作用就必須合理控制間距，而在控制抗滑樁間距過(guò)程中需同時(shí)考慮抗滑樁之間的土拱效應(yīng)，在此之后應(yīng)以抗滑樁之間的靜力平衡條件、跨中截面強(qiáng)度、拱腳處的截面強(qiáng)度等為基礎(chǔ)判斷每個(gè)抗滑樁的間距。但為了進(jìn)一步提升抗滑樁間距的合理性，還需要結(jié)合公式展開(kāi)計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中的可先不考慮其他因素，同時(shí)結(jié)合樁后土體的粘聚力、內(nèi)摩擦角、樁后坡體推動(dòng)力，然后就可給出實(shí)際間距。獲得抗滑樁具體間距以后就可以正式開(kāi)展施工，并為邊坡工程的順利開(kāi)展提供充分保障。

1 抗滑樁

抗滑樁是一種深埋在邊坡內(nèi)的樁體，在抗滑樁的作用下，坡體的滑動(dòng)可以被有效支檔，進(jìn)而令邊坡保持穩(wěn)定。但抗滑樁一般只在淺層和中厚層的聯(lián)合工程中適用，如果邊坡的厚度較大抗滑樁無(wú)法起到主導(dǎo)作用?？够瑯恫牧弦话阌心緲丁摌?、混凝土樁、鋼筋混凝土樁等，需要依據(jù)實(shí)際的施工需求進(jìn)行選擇。在抗滑樁的作用下，邊坡內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一種能夠?qū)够瑒?dòng)的力，使邊坡整體保持穩(wěn)定，這樣邊坡就不會(huì)因?yàn)榛瑒?dòng)而發(fā)生坍塌（見(jiàn)下圖）。在抗滑樁的施工中有以下要求需要遵守：第一，開(kāi)挖樁孔之前要平整場(chǎng)地，同時(shí)設(shè)置截排水和通風(fēng)設(shè)施。第二，鉆孔的第一節(jié)高出地面，具體高度應(yīng)大于20厘米，同時(shí)為了防止地面坍塌需要設(shè)置孔口護(hù)壁和井口鎖口。第三，在施工過(guò)程中貨幣應(yīng)使用混凝土，灌注混凝土之前應(yīng)將石塊和浮土等雜物清除，同時(shí)加強(qiáng)滑動(dòng)面的護(hù)壁，如果需要承受較大的作用力，那么可以在混凝土中添加鋼筋。第四，開(kāi)挖鉆孔過(guò)程中對(duì)地質(zhì)剖面和滑動(dòng)面的位置進(jìn)行記錄，然后結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置支護(hù)。如果存在土層變化要對(duì)支付進(jìn)行加強(qiáng)。第五，樁孔的高度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以后，需要由藝術(shù)人員、施工人員以及監(jiān)理人員同時(shí)檢驗(yàn)，并對(duì)孔底高程進(jìn)行確定。第六，為了保證抗滑樁骨架不上浮，可以在安裝骨架時(shí)進(jìn)行固定。第七，如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)了地下水發(fā)育，可以選擇水下灌注法。第八，在地面設(shè)置排水縱坡，并將水引入到路基主排水溝內(nèi)。第九，抗滑樁斷面尺寸要大于樁身設(shè)計(jì)斷面尺寸。

圖1 抗滑樁

2 土拱效應(yīng)

抗滑樁的作用在邊坡支檔施工結(jié)束之后開(kāi)始發(fā)揮，坡體位移便不會(huì)的發(fā)生，但此時(shí)抗滑樁由于承受了很大的力，樁體會(huì)因此發(fā)生的變形，而在抗滑樁之間的坡體會(huì)向外突出，開(kāi)外樁體過(guò)程中會(huì)坡體突出更加明顯。一般來(lái)講，在橫向上抗滑樁不會(huì)發(fā)生大于坡體的位移，這樣坡體的壓力就會(huì)全部落在抗滑樁上，抗滑樁便因此起到了防止坡體脫落的作用，但由于樁體之間坡體仍然會(huì)脫落，且距離抗滑樁越遠(yuǎn)脫落越明顯。因此抗滑樁處的坡體就會(huì)在樁后土體抗剪力的作用下出現(xiàn)土拱，土拱效應(yīng)也就因此而形成[1]。土拱效應(yīng)可有效遏制樁體間坡體脫落的問(wèn)題，這是因?yàn)樾纬赏凉耙院?，樁后坡體的大量壓力就會(huì)分散到土拱兩側(cè)的樁體上，剩余壓力不會(huì)再導(dǎo)致樁體脫落。通常土拱效應(yīng)會(huì)受抗滑樁后坡體的土拱效應(yīng)都在一定范圍內(nèi)，但不是全部范圍的土拱都有研究?jī)r(jià)值，因此為了更好地開(kāi)展研究，并以此為控制抗滑樁間距提供參考，大多都會(huì)選擇樁頂和樁體下部的土拱。

3 抗滑樁間距的控制模型

實(shí)際應(yīng)用抗滑樁過(guò)程中可以依據(jù)截面形狀對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，大體有圓形抗滑樁、方形抗滑樁、矩形抗滑樁等，這幾種抗滑樁的原理基本類(lèi)似，這里我們以矩形抗滑樁為例對(duì)其模型控制進(jìn)行分析。通常施工環(huán)境都是在不斷變化的，因此對(duì)于抗滑樁合理間距無(wú)法給出一個(gè)合理的標(biāo)準(zhǔn)，為了便于分析和增強(qiáng)本次分析的說(shuō)服性，在分析抗滑樁間距控制模型之前首先提出幾點(diǎn)假設(shè)：第一，抗滑樁的施工結(jié)束以后，兩個(gè)樁體之間的頗體會(huì)發(fā)生脫落，進(jìn)而形成土拱，但脫落狀況是不一致的，土拱并不是標(biāo)準(zhǔn)的拋物線(xiàn)，為了方便分析，我們可以假設(shè)兩個(gè)樁體坡體可以按照標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)脫落，同時(shí)忽略小范圍內(nèi)的多余土塊和不規(guī)則的土拱。第二，土拱在形成之后是具有一定厚度的，而厚度增加也會(huì)提升土拱自身的重量，所受到自身重量的影響，但土拱整體比較大，所以因厚度產(chǎn)生的質(zhì)量可以不必計(jì)算，分析圖控制模型過(guò)程中可以忽略自重。另外，土拱效應(yīng)是可以發(fā)生變化的，變化過(guò)程為自上而下的遞減，分析過(guò)程中也可以忽略這種遞減的變化，只考慮沿著樁體方向上的平面。第三，我們都知道抗滑樁需要承受來(lái)自樁后坡底的壓力，但這種壓力并不是均勻的，分析過(guò)程中存在一定困難，因此為了便于分析，我們可以假設(shè)樁后坡體的壓力可以平均分布在樁體上，這樣關(guān)于壓力狀態(tài)的分析就變得非常簡(jiǎn)單，而且抗滑樁拱腳的重要得到了體現(xiàn)。確定這幾點(diǎn)假設(shè)之后就可以開(kāi)始分析，首先抗滑樁上部只要承受，來(lái)自坡體的推力，這個(gè)力會(huì)同時(shí)作用在土拱前方，同時(shí)土拱后側(cè)也會(huì)承受來(lái)自坡體的抵抗力，我們可以將推力工作P，將抵抗力當(dāng)作P′這兩個(gè)力相反，同時(shí)作用在土拱上可以互相抵消。土拱上部來(lái)承受推力的同時(shí)，求下部還要抵抗來(lái)自坡體的抵抗力以及滑面和土拱之間形成的抗滑力，這兩個(gè)地結(jié)合在一起共同作用在土拱上，需要抗滑樁同時(shí)向其提供一個(gè)滑坡推力，那可以看作為F′，當(dāng)滑坡推力產(chǎn)生并作用在土拱上以后又出現(xiàn)一個(gè)側(cè)摩擦阻力，我們可以將這個(gè)側(cè)摩擦阻力作為T(mén)。然后就可以結(jié)合土拱和抗滑樁之前的各種作用力建立一個(gè)模型，然后計(jì)算靠化妝在什么樣的距離下這種累才會(huì)保持平衡，從而使土拱效應(yīng)得到充分發(fā)揮，達(dá)到防止滑體坍塌的目的。（見(jiàn)下圖）。

圖2 抗滑樁間距模型

4 抗滑樁的合理設(shè)置

一般在坡體厚度薄、推力小的邊坡工程中會(huì)應(yīng)用抗滑樁，應(yīng)用最廣泛的地段為嵌巖段等高強(qiáng)度地基地段，抗滑樁有兩個(gè)部分組成，這兩部分通過(guò)滑面進(jìn)行區(qū)分，處在滑面之下的樁體為嵌固長(zhǎng)度，處在滑面以上的樁體為非嵌固長(zhǎng)度，其中嵌固長(zhǎng)度對(duì)邊坡的影響比較大，這種影響和滑床底層、滑坡推力、抗滑樁間距、抗滑樁截面形式以及抗滑樁的剛度有關(guān)。嵌固長(zhǎng)度需合理控制，過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)影響抗滑樁的作用，如果過(guò)短就會(huì)影響抗滑樁的穩(wěn)定性，如果過(guò)長(zhǎng)施工難度就會(huì)非常高，而且也會(huì)提升施工成本。非嵌固長(zhǎng)度和看抗滑樁置、坡體的物質(zhì)成分、含水量等因素有關(guān)，非嵌固長(zhǎng)度的長(zhǎng)短也需要進(jìn)行控制，長(zhǎng)度不足的話(huà)就會(huì)導(dǎo)致抗滑樁失去作用，坡體會(huì)直接越過(guò)抗滑樁，如果過(guò)長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)特別大的彎矩，會(huì)改變整體的受力情況，并且會(huì)導(dǎo)致坡體出現(xiàn)過(guò)大位移，甚至?xí)钸吰鹿こ虈?yán)重?fù)p毀。

通常在設(shè)置抗滑樁時(shí)都會(huì)采用單排布置的形式，為了避免樁體出現(xiàn)過(guò)大的彎矩，可以在設(shè)置抗滑樁的同時(shí)使用預(yù)應(yīng)力錨?？够瑯兜恼w長(zhǎng)度一般在35m以下，對(duì)滑帶在25m以上的邊坡工程開(kāi)展抗滑樁施工時(shí)，應(yīng)以實(shí)際情況為基礎(chǔ)對(duì)抗滑樁的長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)置。通常情況下抗滑樁都不能發(fā)揮理想作用，而結(jié)合相關(guān)資料可以得知，一般應(yīng)用在邊坡工程中的抗滑樁長(zhǎng)度在5m和10m之間，這個(gè)范圍內(nèi)的抗滑樁使用頻率最高，使用過(guò)程中需要在滑床中埋嵌固斷，埋入長(zhǎng)度為看化妝整體的1/3，但不能超過(guò)2/5。當(dāng)抗滑樁嵌固段埋入結(jié)束以后，需要在林慶的抗滑樁之間設(shè)置鋼筋砼或者拱形擋板，如果邊坡工程處在重要的建筑區(qū)，還可以在抗滑樁之間設(shè)置鋼筋砼聯(lián)系梁，從而進(jìn)一步加強(qiáng)抗滑樁的穩(wěn)定性，避免坡體從兩個(gè)抗滑樁之間向外擠出。

5 抗滑樁施工的注意事項(xiàng)

結(jié)合相關(guān)資料可以得知，在分析抗滑樁間距過(guò)程中，一般以下兩個(gè)因素必須進(jìn)行考慮：第一，如果抗滑樁的間距過(guò)小，可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法充分發(fā)揮土拱效應(yīng)，雖然也可以穩(wěn)固坡體，單和預(yù)期效果相差較大，而且會(huì)造成很大的成本浪費(fèi)。第二，如果抗滑樁的間距過(guò)大，就會(huì)嚴(yán)重削弱抗滑樁的作用，導(dǎo)致坡體大量脫落，無(wú)法返回土拱效應(yīng)的作用，甚至還會(huì)出現(xiàn)坡體坍塌，這樣邊坡施工就遭遇了失敗，前期投入的成本會(huì)被完全浪費(fèi)，而且變破一旦坍塌還有可能損害施工人員的生命安全。在邊坡工程中應(yīng)用抗滑樁之前，需要有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)施工地點(diǎn)開(kāi)展全面考察，詳細(xì)記錄所有和邊坡工程有關(guān)的數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，同時(shí)再結(jié)合抗滑樁的距離計(jì)算模型算出最合理的間距，然后制定抗滑樁的施工方案，最后才可以正式開(kāi)始施工。在這個(gè)過(guò)程中需要充分考慮抗滑樁之間的靜力平衡條件、跨中截面強(qiáng)度、拱腳處的截面強(qiáng)度，只有全面考慮這些因素才可以計(jì)算抗滑樁的間距。另外在實(shí)際的施工中，由于環(huán)境是不斷變化的，因此同樣的抗滑樁施工方案不能使用在不同的邊坡工程當(dāng)中，這就要求相關(guān)企業(yè)在開(kāi)展邊坡工程時(shí)必須依據(jù)實(shí)際情況作出合理判斷，嚴(yán)禁使用過(guò)去的方案進(jìn)行施工，這樣才能在抗滑樁的作用下令邊坡保持穩(wěn)定。

6 抗滑樁施工案例

某邊坡工程的滑坡體總長(zhǎng)度為360m，寬度為115m，放量為41.4萬(wàn)m3，滑面為巖土接觸面，局部有滲水，為了保證生層設(shè)施的安全，決定針此段滑坡開(kāi)展治理。結(jié)合邊坡的實(shí)際情況以及抗滑施工要求，首先利用CAD技術(shù)分析了每個(gè)樁孔的位置，以此確定了樁與樁之間的距離，然后決定分別使用5根B型抗滑樁和5根A型抗滑樁，施工過(guò)程中先挖掘B型抗滑樁的1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)樁孔，然后然后挖掘B型抗滑樁的2號(hào)、4號(hào)樁孔，同時(shí)挖掘A型抗滑樁的6號(hào)、8號(hào)、10號(hào)樁孔，最后再挖掘A型抗滑樁的7號(hào)和9號(hào)樁孔，挖掘完畢后搭設(shè)了防雨棚，以避免樁孔受雨水侵襲，隨后開(kāi)始護(hù)壁、清孔、制作鋼筋籠、關(guān)注混凝土等操作（見(jiàn)下圖）。

圖3 某邊坡工程抗滑樁施工

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了領(lǐng)邊坡工程更加穩(wěn)定，需要在邊坡工程的施工中設(shè)置抗滑樁，而若想充分發(fā)揮抗滑樁的作用，就必須對(duì)間距進(jìn)行合理控制，這一點(diǎn)也是在抗滑樁施工過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，相關(guān)人員對(duì)此人提高重視，這樣才能提升抗滑樁施工的合理性。前面已經(jīng)提到，抗滑樁間距和很多因素有關(guān)，比如靜力平衡條件、跨中截面強(qiáng)度、拱腳處所在截面強(qiáng)度等，同時(shí)也提到了抗滑樁處的土拱效應(yīng)，在實(shí)際施工中需要全面考慮這些因素，進(jìn)而合理設(shè)置抗滑樁的間距，這樣才能抗滑樁的作用得到充分發(fā)揮，最終達(dá)到穩(wěn)固邊坡的目的。