宋 健
(文縣自然資源局,甘肅 隴南 746400)
現階段在治理滑坡地質災害時,抗滑樁是運用較為廣泛的方式之一[1,2],尤其是應用在大型工程項目或者特殊地質環境中,抗滑樁會呈現出良好的效果,下文中對抗滑樁的優勢以及應用效果進行分析。
在進行地質工程建設過程中,包括水利工程、鐵路工程以及公路工程等,將抗滑樁應用在邊坡治理中,通過對地質環境的計算以及實際情況等,抗滑樁的優勢體現在以下幾個方面。首先,在滑坡的前緣地帶可靈活設置抗滑樁,并配合工程其它防治措施,有助于提高邊坡的穩定性。其次,運用抗滑樁只需較小的面積,無需進行大范圍的土石方開挖,避免大范圍開挖破壞邊坡地質結構。第三,在抗滑樁挖坑施工時,施工企業應詳細記錄每個位置的開挖信息,并編制成地質目錄,為后續的相關工作提供參考依據。
抗滑樁的類型是由剛度及埋置情況劃分的。以抗滑樁的剛度為例,抗滑樁可分為剛性樁和彈性樁。若按埋置位置劃分,抗滑樁可分為懸臂式和全埋式,現階段應用較為廣泛的為懸臂式抗滑樁。若按照截面積和材質劃分,分為木樁和管樁。目前我國各類型工程中,主要使用矩形截面鋼筋混凝土挖孔樁。
在正常的工程建設過程中,進行抗滑樁平面布置時,會以滑坡前緣抗滑段為主要的布置區域,但是遇到特殊地質結構以及工程建設需要,抗滑樁平面布置位置會發生變化。通常情況下會將抗滑樁布置在滑坡推力產生的有效距離范圍內,一般將樁距離設置在4m~6m之間,避免抗滑樁被推力擠出埋置區域。
將抗滑樁應用在滑坡治理中,需要施工人員從三個角度設計抗滑樁。首先,根據滑坡推力以及工程需要,計算出抗滑樁間的距離,按照距離確定抗滑樁在平面中的布置情況。以有限單元法為例,需要設計人員精確計算出滑坡的穩定系數以及產生的滑坡形狀。此外有限單元法還能計算出每個樁之間產生的推力,以便確定抗滑樁的截面尺寸以及錨固深度等參數。其次,設計人員應精確計算出抗滑樁的作用力、滑坡推力以及地層反力等。第三,設計人員應根據計算結構,確定抗滑樁的樁型以及每個型號抗滑樁的長度等參數。
施工企業應根據抗滑樁的設計圖紙,在施工的前期做好準備工作,首先對施工現場實際情況進行深入的勘測,完善地質編錄內容,針對不同階段的施工工作標注注意事項。其次是對已修建完成的樁孔,應清理周圍的雜物,同時保證地表水和地下水等水位,都在可控范圍內,避免受到滲水而破壞樁孔。第三,進入到樁孔的施工階段,施工企業應按照設計內容進行施工,保證斷面和深度符合設計標準,并做好護壁工作。在上述施工過程中,抗滑樁的樁井垂直度應保持在允許誤差范圍內。此外在樁壁支護的前期準備階段,施工企業應對井下存有的水進行引水操作,避免井壁受到水的侵蝕破壞井體結構。
采用矩形截面鋼筋混凝土挖孔樁作為抗滑樁,施工企業應嚴格混凝土比例進行攪拌,使混凝土具備良好的和易性功能,保證混凝土的坍落度控制在20±2cm范圍內。在焊接導管法蘭時,需要焊接在導向斜面上,不僅有效防止導管出現掛籠情況,還能避免拔管時破壞混凝土的整體性。在混凝土澆筑的前期,施工企業應根據混凝土配比情況,將澆筑時間控制在較短的范圍內,防止混凝土長時間澆筑出現凝固不均勻等情況,影響到混凝土的質量。最后綁固好鋼筋籠,將鋼筋籠放置在井門以下的位置。
焊接鋼筋籠過程中,應保證每種鋼筋焊接牢固,包括主筋、箍筋以及加勁筋等。首先施工人員應將主筋調整到筆直的狀態,將主筋調整到同一鉛垂線上,進而使鋼筋籠保持在同一鉛垂線上,使鋼筋籠上的每個孔位都按照設計標準在正確的位置上,可防止鋼筋籠與孔壁發生碰撞。其次,施工人員應對鋼筋籠進行緊固,使用螺栓作為緊固裝置。
防止樁位出現偏移情況,需要施工人員對樁位進行反復測量,同時進行不斷的校驗,才能在正確的樁位點進行打樁施工。在打樁施工的轉變階段,施工人員應在樁位布置好十字定位標志,然后組織人員進行打樁施工。在完成打樁施工后,借助極坐標法對樁位進行復核,保證鋼筋籠可以順利的進入到樁孔內。在鋼筋籠進入到樁位過程中,應使用定位卡,對鋼筋籠進一步加固,為抗滑樁后續施工提供便利的條件。
在進行抗滑樁身處理時,待孔樁滿足所設計的要求后,應當及時將所產生的雜物清理掉,并進行松土處理,再由監理工程師對斷面的尺寸以及底高程進行核定,以確保符合設計的要求,在將樁底部位的十字線放出來。然后是鋼筋的綁扎和焊接工作的開展,必須根據鋼筋間距的設計進行綁扎,即鋼筋截面的接頭部位應當控制在50%以內,待綁扎結束后,由監理代為細致化的檢查,然后進入混凝土澆筑階段,應在管頂的位置覆蓋上一層遮蓋物,以防落灰,然后在鋼筋籠的四周埋設聲測管,由技術人員進行檢查,混凝土澆筑以起到抗滑作用。
綜上所述,在不同類型工程施工過程中,針對地質環境中可能出現的滑坡地質災害,施工企業應用抗滑樁技術,在滑坡區域內設置抗滑樁,形成抗滑區域,既能有效提升滑坡地質的抗滑能力,還能減少對工程的破壞。我國應加大對抗滑樁相關技術的研究,建立完善的施工機制,為我國地質施工運用抗滑樁技術奠定堅實基礎。