軟弱土質道路邊坡抗滑樁加固分析

楊猛

摘要：近幾年來，在甘肅等偏遠地區大量修建高速公路，以此來推動偏遠窮困地區經濟發展，在這些地區修建道路的過程中，容易遇到邊坡軟弱土質問題，道路邊坡經常出現滑坡問題，土質狀況復雜多樣，所以必須對軟弱土質道路邊坡進行抗滑樁加固，在部分滑裂面確定最優加固位置，根據抗滑樁剪力以及彎矩分布情況合理設計抗滑樁樁長，才能充分發揮抗滑樁加固的作用，確保軟弱土質道路邊坡保持穩定。基于此，本文對軟弱土質道路邊坡抗滑樁加固施工技術進行了深入分析，并提出了一些建議。

Abstract： In recent years， a large number of expressways have been built in remote areas such as Gansu to promote economic development in remote and impoverished areas. In the process of building roads in these areas， it is easy to encounter the problem of soft soil on slopes， and landslides often appear on road slopes. The problem is that the soil conditions are complex and diverse. Therefore， anti-slide pile reinforcement must be performed on the soft soil road slope， and the optimal reinforcement position must be determined in some of the sliding surfaces. The anti-sliding pile length should be reasonably designed based on the shear force of the anti-sliding pile and the distribution of bending moments. In order to fully play the role of anti-slide pile reinforcement， ensure that the soft soil road slope remains stable. Based on this， this paper analyzes the construction technology of anti-slide pile reinforcement for soft soil slopes and puts forward some suggestions.

關鍵詞：軟弱土質；道路邊坡；抗滑樁；加固

Key words： soft soil；road slope；anti-slide pile；reinforcement

中圖分類號：U213.1+58 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）21-0258-02

0 引言

我國的地理范圍非常廣泛，在隴南地區分布著各種高山丘陵，這些高山丘陵地區的地形條件復雜多樣，強降雨惡劣天氣頻繁，這些地區的軟弱土質道路邊坡很容易發生滑坡災害。而且隨著近年來我國的自然環境持續惡劣，氣候天氣復雜多變，在偏遠山區經常發生各種泥石流、山體滑坡等地質自然災害，對人們的生命財產安全造成了極大的危害。所以，需要加強對軟弱土質道路邊坡加固措施的研究，才能起到防治災害、減少災害的作用。目前，在軟弱土質道路邊坡施工中，使用最普遍的加固措施為抗滑樁加固，這種加固施工方式比較簡單、方便、而且施工成本較低，工程量比較小，能夠提高軟弱圖紙道路加固質量。抗滑樁加固主要是在滑動路面的穩定地層中插入抗滑樁，避免坡體路面產生滑動，提高路面邊坡的穩定性，預防滑坡事故產生。

1 軟弱土質道路邊坡穩定性的計算方法

在計算軟弱土質道路邊坡穩定性時，使用比較廣泛的兩種方法分別為極限平衡法以及數值分析法。具體而言，在運用極限平衡法時，需要以巖塊來作為出發點，通過利用巖塊剛體來構建理想模型，當巖塊剛體受到壓力的作用，或者產生自由運動，巖塊的形狀以及大小不會發生變化，從而為計算壓塊剛體打下了良好的基礎，能夠提前作出假定，不需要考慮巖土體中的應力應變關系。所以在運用極限平衡法來分析邊坡穩定性時，并不能準確分析得出邊坡失穩之后，巖體自身的應力應變特性。在使用極限平衡法時，只能計算得出簡單土質條件下的邊坡穩定性，在一些特殊的巖體結構中，無法準確計算得出土質巖層的邊坡穩定性。但是運用數值分析法卻能夠克服這些問題，不用在計算之前把危險滑裂面假定下來，能夠直接把危險巖體方位準確計算出來，能夠避免巖體各種特性的干擾。通過應用數值分析法，可以把巖質邊坡承受的應力以及應變位移情況準確計算出來，提前對軟弱土質施工中，巖體邊坡開挖情況進行模擬，了解這些巖體結構的相互作用力，并且對道路邊坡滑坡損壞情況進行預測，進而得出后期可能產生的滑坡運動情況。

2 判斷軟弱土質道路邊坡失穩的臨界狀態

根據研究分析發現，在判斷軟弱土質道路邊坡失穩的臨界狀態時，主要有這樣幾種方法：第一，利用有限元強度折減法來進行計算，通過計算觀察有限元計算數值是否保持收斂，如果出現不收斂的終止狀態，那么就說明軟弱土質道路邊坡處于失穩的臨界狀態。第二，仔細觀察軟弱土質道路邊坡土體的特點，了解邊坡土體是否產生突變位移情況。第三，判斷分析滑裂面和塑性區之間是否處于貫通的狀態。當前，我國眾多學者對如何判斷軟弱土質道路邊坡是否失穩進行了深入分析，但是在眾多的研究中并沒有形成完整的意見，應用最廣泛的計算方法仍然為有限元數值計算的方法，這種計算方法能夠準確判斷出邊坡失穩與否。然而運用模型計算的方法能夠準確得出終止下的不收斂狀態，進而充分了解軟弱土質道路邊坡失穩狀態與否。如果在模型中發現道路邊坡在不收斂的條件下出現終止時，那么就說明應力對土體產生了破壞，導致軟弱土質道路邊坡失穩，在道路邊坡中存在剪切破裂滑動面。

3 抗滑樁加固的受力特征

在軟弱土質道路邊坡中采用抗滑樁加固措施，需要在穩定的道路滑坡中埋入柱形構件，通過利用抗滑樁，能夠起到良好的加固作用，抗滑樁能夠使滑動面對滑坡體下滑推力進行承擔，把多余的受力傳遞在穩定土層中，而且在抗滑樁下部能夠受到阻力的影響，確保軟弱圖紙道路邊坡一直保持穩定和平衡。抗滑樁的形狀和普通的樁基結構比較相似，但是抗滑樁需要承受水平荷載，通過利用抗滑樁能夠均勻承擔各種作用力，其主要需要承擔這樣幾種分布力：

3.1 滑坡推力

在抗滑樁的滑面樁背位置需要承受滑坡推力，這種滑坡推力分布的位置受到滑坡類型、部位以及地質條件等多方面因素的影響。在軟弱土質道路地層中存在許多液體，液性指數比較大，土質道路的強度和密實度比較低，在土層中分布不均勻塑性滑體，導致軟弱土質道路地層容易出現塌陷問題，所以在設置抗滑樁時，可以結合實際情況分別設置懸臂式和全埋式的抗滑樁。如果前滑坡體無法保持穩定，那么就需要采用懸臂樁，如果前滑坡體可以保持穩定，那么可以采用全埋樁，通過應用這兩種不同的抗滑樁，能夠有效防治軟弱土質道路邊坡出現滑坡問題。在計算滑坡推力時，一般采用極限平衡分析法來進行計算，利用極限平衡理論中的傳遞系數法能夠準確計算得出滑坡推力。

3.2 地層巖土抗力

軟弱土質道路邊坡抗滑樁加固中需要承受地層巖土抗力，這些地層巖土抗力為錨固段底層和抗力以及河段地層抗力兩種。通過利用抗滑樁，能夠有效轉移巖土抗力，使滑坡推力進入穩定土層，而不會損害道路邊坡。

3.3 樁側摩擦阻力以及樁底應力

在軟弱土質道路邊坡施工中，為了提高道路邊坡加固的穩定性，整治道路，一般需要設置直徑較大的抗滑樁，這種直徑較大的抗滑樁和土體進行大面積接觸，所以在抗滑樁樁側產生了摩擦阻力，樁底出現應力，這也使抗滑樁自身的重力得到了穩定平衡。

3.4 地下水作用力

軟弱土質道路主要分布在地下水比較充沛的地區，受到地下水的影響，所以導致軟弱土質道路產生，地下水也改變了土層巖體的力學性能，容易影響滑坡推力。在軟弱土質道路的滑坡巖土體中分布著各種孔隙，所以在地下水位上升之后，地下水涌入縫隙中，導致巖土體吸水出現軟化現象，道路邊坡土體的抗滑力以及抗剪作用力也將降低，道路邊坡的孔隙裂縫也將增大。

4 邊坡加固的樁土作用

在軟弱土質道路邊坡施工過程中，為了提高開挖道路坡體的穩定性，需要對開挖之后的邊坡進行加固，通過設置三排抗滑樁加固的方法，在抗滑樁加固完成之后，道路邊坡受力和變形特性產生了這樣的變化。一方面，通過設置抗滑樁來進行加固，能夠避免邊坡中出現剪切破壞問題，有效阻止土體出現下滑，土體的剪應力也會相應提升，第一排抗滑樁的設置發揮了重要的加固作用，避免道路邊坡出現滑坡。另一方面，在道路邊坡中設置抗滑樁，使土體受力呈現土拱現象，而且抗滑樁具有較大的強度，所以在邊坡基巖中鑲嵌抗滑樁，樁體不會發生極大的位移，邊坡巖體的變形問題得到有效解決，避免邊坡土體剪應力降低出現位移變形現象。

5 結語

綜上所述，在軟弱土質道路邊坡施工中采用抗滑樁加固的方式，能夠提高邊坡土體的穩定性，起到良好的加固作用，在強降雨滲透和地震作用下，能夠繼續保持軟弱土質道路邊坡穩定。但是在應用抗滑樁加固措施時，需要選擇應用合適的計算方法計算抗滑樁承受的作用力，選擇合適的位置來架設抗滑樁，這樣才能起到平衡作用力的目的。

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