滑坡治理中的抗滑樁設(shè)計(jì)

徐自享　聶云峰

摘 要：抗滑樁是穿過(guò)滑坡體深入滑床的樁柱，一般會(huì)布置在滑坡體厚度較薄、推力較小，并且嵌巖段地基強(qiáng)度較高地段，其抗滑能力強(qiáng)且適用廣泛，是一種滑坡治理中抗滑處理的主要措施。早期的抗滑樁原理主要是參照樁基的設(shè)計(jì)原理推倒而來(lái)，而經(jīng)過(guò)多年的研究，抗滑樁的原理也較為完善了。本文主要包括抗滑樁的類型，等方面研究在滑坡治理中抗滑樁的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：抗滑樁設(shè)計(jì)；滑坡治理

1 一般規(guī)定

1.在滑坡治理中，用抗滑樁對(duì)滑坡進(jìn)行分段阻滑，并且每排最好選擇單排布置為主。在彎矩過(guò)大時(shí)，應(yīng)該選擇預(yù)應(yīng)力錨拉樁。2.在選擇抗滑樁樁長(zhǎng)時(shí)，最好是35m。對(duì)滑帶埋在滑坡里超過(guò)25m的滑坡，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮方案可行。3.抗滑樁截面的形狀大多數(shù)為矩形，寬1.5m到2.5m之間，截面長(zhǎng)度2.0m到3.5m之間。在滑坡的推力方向不能確定時(shí)，應(yīng)該選擇圓形樁。4.抗滑樁的間距，即從兩個(gè)樁的中間測(cè)量，大約為5m到10m之間，為樁徑的3～5倍。對(duì)于抗滑樁埋入地下層的深度，按一般經(jīng)驗(yàn)，在軟質(zhì)巖層中，錨固深度為設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)的三分之一；在硬質(zhì)巖中，深度為設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)的四分之一；在土質(zhì)滑床中，深度為設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)的二分之一。為增強(qiáng)它的穩(wěn)定性，防止發(fā)生滑出，需要注意鏈接與鑲嵌。5.在滑坡治理中，為了給移民的遷建提供建筑場(chǎng)地應(yīng)該盡可能地利用抗滑樁形成平臺(tái)，以滿足移民安置的實(shí)際需求。6.抗滑樁按受彎構(gòu)件來(lái)分析力和設(shè)計(jì)，進(jìn)行樁基豎向承載力、樁基沉降、水平位移和撓度驗(yàn)算論證，同時(shí)還應(yīng)考慮地面附加荷載對(duì)樁的影響。

2 抗滑樁的類型和特點(diǎn)

2.1 抗滑樁的類型

（1）抗滑樁按材質(zhì)分類有木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁和組合樁。（2）抗滑樁按成樁方法分類有打入樁、靜壓樁、就地灌注樁，而就地灌柱樁又分為沉管灌注樁和鉆孔灌注樁兩大類。在常用的鉆孔灌注樁中，又分機(jī)械鉆孔和人工挖孔樁兩類。（3）抗滑樁按結(jié)構(gòu)型式分類，有單樁、排樁、群樁和有錨樁，排樁型式常見的有椅式樁墻、門式剛架樁墻、排架抗滑樁墻，而有錨樁常見的有錨桿和錨索，錨桿又分為單錨和多錨，錨索抗滑樁大多數(shù)是單錨。（4）抗滑樁按樁身截面形式分類，有圓形樁、方形樁和矩形樁、“工”字形樁，管形樁等。（5）抗滑樁按與周圍巖土的相對(duì)剛度可分為彈性樁和剛性樁。

2.2 各個(gè)類型的抗滑樁的特點(diǎn)及適用條件

（1）.最早使用的樁是木樁，它的優(yōu)點(diǎn)是就地取材方便，缺點(diǎn)是樁的強(qiáng)度不夠，樁長(zhǎng)有限，一般就用于淺層滑坡的治理，或者是一些搶險(xiǎn)臨時(shí)工程。相對(duì)于木樁，鋼樁強(qiáng)度就高，由于易施打所以縱向長(zhǎng)度接長(zhǎng)方便，但確定是橫向剛度受樁身斷面限制，如此造價(jià)就比木樁大很多了。而鋼筋混凝土樁則廣泛應(yīng)用滑坡治理中，因?yàn)樗鼊偠却螅箯澞芰?qiáng)，適用于多種施工方式，然而此材料的缺點(diǎn)是抗拉能力并不好。

（2）人工成孔優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但是它要限制樁徑大小，一般不能低于1000mm，而且其速度慢，施工時(shí)條件要求高，處理麻煩。如果抗滑樁選用打入樁方式，一般滿足是全埋式抗滑樁的滑坡，下層應(yīng)該具有可打性。選用這種方式時(shí)，一定注意考慮打入時(shí)是否會(huì)影響滑坡的穩(wěn)定性。而目前施工時(shí)常用的方式是就地灌注樁，能機(jī)械施工，快速方便，適用于各個(gè)大小的樁徑，且適用于大多數(shù)的地質(zhì)條件。但是，這種方式對(duì)于較陡的滑坡不適用，因?yàn)槎富律希瑱C(jī)械施工難度高，且鉆孔時(shí)的水對(duì)滑坡坡邊的穩(wěn)定性是有影響的。選擇施工方式一定要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，滑坡形式等等，充分論證方案可行性。

（3）單樁是抗滑樁的基本形式，簡(jiǎn)單且受力與作用明確，但有承受限制。排樁有抗彎能力，樁壁阻力小等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于軟弱地層。而樁與.錨桿或錨索共同作用，可改善抗滑樁應(yīng)力狀態(tài)等，是十分經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。不過(guò)對(duì)于錨桿或錨索，需要較好的巖層。在特殊滑坡治理中，一般應(yīng)用抗滑樁群。樁群一般由橫向兩排以上，縱向兩列以上組合而成，它能夠承受較大的推力作用。

3 滑坡治理中抗滑樁的設(shè)計(jì)

1.確定樁群平面布置，確定樁距樁位：樁群平面布置和樁距按一中提到的一般規(guī)定通過(guò)計(jì)算而得。樁位的確定有懸臂梁法、地基梁法、有限單元法、地質(zhì)工程法、經(jīng)驗(yàn)法。不同樁位將影響滑坡的穩(wěn)定安全系數(shù)，和滑動(dòng)面的形狀等。這里主要談?wù)動(dòng)邢迒卧āＳ邢拊蹨p法把滑帶和滑體的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行折減，從而得到相應(yīng)安全系數(shù)。把樁看作是埋入滑坡體中的梁?jiǎn)卧糜邢迒卧ㄓ?jì)算其推力等，從而確定樁位。通過(guò)設(shè)計(jì)滑坡推力大小、地形、地層性質(zhì)及理論計(jì)算，選定定樁長(zhǎng)、錨固深度、樁截面尺寸和樁間距。

2.選定樁型，確定樁長(zhǎng)等，根據(jù)地質(zhì)條件和一般規(guī)定選擇。

3.力的分析：作用早抗滑樁的力系分為作用于樁上部的滑坡推力和樁周圍地層對(duì)樁的反力也可以說(shuō)是內(nèi)力。一般采用地基梁法測(cè)定內(nèi)力確定變形。而對(duì)于滑坡推力的，其在樁背上的作用點(diǎn)和大小分布與滑坡的類型、部位、變形情況、地基反力等有關(guān)。可以用不平衡推力傳遞系數(shù)法去計(jì)算滑坡推力的大小。處于彈性階段時(shí)，地基反力按彈性抗力計(jì)算，而在塑形階段時(shí)，計(jì)算反力較復(fù)雜，但反力大小不能超過(guò)錨固段的許用承載能力。由于抗滑樁主要是承受水平荷載作用而某些引起豎向壓力的力，如摩阻里、粘著力、樁變形等對(duì)抗滑樁的穩(wěn)定安全有力，可忽略不去計(jì)算。

4.抗滑樁的布置擺設(shè)：在滑坡治理中，抗滑樁一般選擇布置在厚度較薄，滑動(dòng)面較平緩的滑體下部，和錨固段的地質(zhì)條件較好的地方。對(duì)形式簡(jiǎn)單的中小型滑坡，一般在它的前緣設(shè)置一排抗滑樁，方向盡量與滑體垂直。對(duì)于多級(jí)滑動(dòng)且陡度大即推力大的滑坡，可設(shè)兩排或者多排，利用分級(jí)布設(shè)，分級(jí)承擔(dān)的方式。而對(duì)于具有復(fù)合滑動(dòng)面的滑體，分段分級(jí)布設(shè)，或者可用抗滑樁與其他結(jié)構(gòu)組合布置。

4 總結(jié)

抗滑樁是起固定邊坡的作用，它在各方面具有優(yōu)越性，在滑坡治理中，適用于淺層和中厚層滑坡，是一種抗滑處理的主要措施。在抗滑樁的設(shè)計(jì)中，一定要謹(jǐn)慎選擇，對(duì)此的驗(yàn)算，防止施工震動(dòng)引起加動(dòng)等。

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