試析微型樁在滑坡治理中的具體運用

姜叔明

浙江省浙南綜合工程勘察測繪院有限公司，中國·浙江 杭州 310013

1 引言

滑坡是在自然與人類工程活動的共同推動作用基礎上，引起巖土體失去力學平衡，致使斜坡巖土體在動力作用下，沿一定軟弱帶或面作整體向下或向前滑動的地質現象，其危害性比較大。雖然有很多方式可以對滑坡災害進行治理，但是為進一步提升工程經濟、施工方便的原則，通過新型施工工藝以獲得最佳的治理效果。因此，可以綜合使用微型樁工藝技術，并對其進行優化設計，根據坡體的受力情況合理設置樁體的間距、錨固深度、規格及群樁布置形式等，實現滑坡災害經濟、高效的治理模式。

2 微型樁概述

微型樁也是一種錨桿樁，可以滑坡治理中的綜合應用，實現了對治理技術的創新與優化。微型樁樁徑較小，一般在300mm 以下。在具體施工中，需要利用相應型號的鉆機進行成孔，并向錨孔內插入鋼筋、鋼管、型鋼等，然后向孔內灌注純水泥漿或高強度水泥砂漿，形成完整的樁體[1]。一般情況下，微型樁在具體應用時，其布局結構呈現網狀、樹根狀形態，在滑坡治理中發揮了重要的加固效果。

由于微型樁的尺寸較小，需要選擇體型較小的鉆機進行施工作業，操作靈活性較好，可以在較為狹窄的空間進行施工操作，對各種類型的土層都比較適用。在施工過程中，產生的振動較小，可以對樁位進行靈活性設置，如豎直樁、斜樁，也可以選擇在一個或者多個平面上進行設置。該種技術工藝施工效率較高，時間短，對滑坡治理的搶險效果明顯，而且微型樁的承載能力比較高。微型樁在滑坡治理中的應用，可以突破地形因素對滑坡工程的限制，實現對滑坡現象的高效治理。微型樁可以在一定程度上起到土釘墻的作用，使用樁頂連梁，能夠形成空間框架結構，并和樁間土體結合，構建復合型擋土墻，實現對土體的支擋，而且其結構剛度相對較大，不容易引起邊坡變形；微型樁可以在潛在滑動面的治理中進行使用，深入滑體以下穩定的巖土層中，增加錨筋使用數量，可以起到良好的抗滑、抗剪及抗傾覆作用。在具體應用中，可以合理調整豎向布置形態，并和巖層面形成較小的夾角，能夠有效提高其剪切承受力，強化其抗彎曲能力[2]。此外，在微型樁施工中，其樁體長度適應性較強，不會受到障礙物的影響，對場地寬度的需求很小，節省土方開挖工序，提高施工效率。

3 微型樁在滑坡治理中的應用設計

3.1 微型樁受力分析

微型樁的受力情況存在一定的復雜性，不僅要受到剪切力，還包含彎矩、軸向拉力等。在樁孔周邊位置，鉆孔過程中，地基受到擠壓力，一旦樁身出現開裂問題，其混凝土會完全失去效用，鋼材成為唯一受剪切力和軸向拉力的承載體。隨著滑坡推力的逐漸增大，樁體變形情況越來越嚴重，滑坡區域受到上下樁體的約束力的情況下，對鋼材施加的推拉力越來越大，致使滑坡體與滑床之間的摩擦力逐漸增加[3]。微型樁在滑坡治理工程中的應用，其主要通過鋼材對作用力進行承載，樁體結構的混凝土、水泥砂漿等，雖然具有一定抗剪作用，但是其主要發揮保護功能。微型樁的破壞區域往往出現在滑面周邊。滑坡地質條件的不同，其受抗剪作用力的承載體有所差異，如巖質滑坡治理工程中，對剪切力進行承載的構件主要是鋼材；在土質滑坡中，樁身開裂之前，鋼材主要起到抗彎剪作用，樁身開裂之后，主要起到抗拉作用。

3.2 微型樁布置形式

微型樁屬于柔性樁的范疇，如果使用單樁，其對滑坡推力的承載能力和抗剪切能力不能滿足設計需求。所以，在滑坡治理工程中，往往使用微型樁群，并確保使用混凝土梁板實現有效連接各個樁頂，形成聯動抵抗效果，強化對滑坡推力的綜合承受能力。由此可見，微型樁在滑坡治理工程中的使用形式，也可以把將其稱作微型組合抗滑樁[4]。在具體應用中，可以分為樁組合型、平面均勻分布組合型。如圖1所示。通常情況下，結合實際情況，對樁的排列形式進行合理選擇，如梅花形、矩形等。前者可以對前后樁的彎矩承載力進行均衡分布，強化對前樁的支護效果，而且其在滑坡寬度方向的布樁間距較小，能夠為樁間土體提供有效的側向約束力。

圖1 微型樁在滑坡治理工程中的布置形式

3.3 微型樁錨固深度

微型樁的錨固深度主要是指其樁體埋入到滑面以下的長度。其具體深度受很多因素限制，如錨固段地層強度、樁體剛度、樁間距等。如果其埋深不能滿足設計需求，其預埋的鋼筋結構容易在外在拉力作用下，出現錨桿松動甚至被拉出樁孔的問題。如果錨固深度過大，樁體和孔壁巖土體之間的粘結力也會受到外在因素影響出現下降趨勢，其主要的影響因素為滑面距離，如果其距離過大，容易降低樁體的功效[5]。因此，通過對微型樁的具體受力狀態進行分析，可以對錨固段的長度與直徑比進行合理控制，一般情況下不要超過12 ∶1，才能保障其抗拔力的最佳化，滿足設計要求，但是如果還不能適應滑坡推力而產生拔出現象，需要對樁間距進行合理調整，以便對樁體的受力情況進行優化。

3.4 微型樁間距、排數設計

在微型樁施工中，要對其樁間距進行合理設計，不能過密，容易引起群樁效應，也不能過疏，容易引起土體流失。要對相關理論進行綜合分析，并結合實際的工程施工經驗，對樁間距進行合理控制，一般情況下可以將其控制在樁徑的三倍以上，十倍以內。如果施工現場的巖土性能比較好，可以取上限值，如果巖土性能較差，可以去下限值。一般情況下，微型樁垂直與滑坡主軸方向的間距在1～2m 最佳[6]。

微型樁前后排位置的不同，其受到的推力作用也有很大的差距，前排受力較大，向后逐漸減小。微型樁的抗剪切能力主要來自于樁體的鋼筋，且與鋼筋數量息息相關。而鋼筋設置數量與微型樁排數具有直接的關聯性。排數越多，其最前排和最后排的推力分配系數呈變大趨勢。要結合具體情況，對排數進行合理控制，確保其抗滑效果達到最佳。一般情況下，結合實際需求，對微型樁布樁方式進行合理控制，通常排數以3～5 排為宜，實際情況來看，選擇加密微型樁比增加排數可以獲得更佳的抗滑效果。

4 結語

綜上所述，隨著社會發展，工程項目越來越多，而滑坡現象對工程施工帶來極大的不利影響，需要采取有效措施對其進行科學治理。微型樁是一種新型的治理工藝技術，操作簡單，施工便利，成本不高，而且具有安全性、靈活性特點，對施工環境適應性較強，在滑坡治理工程中獲得了極大的應用優勢，抗滑效果明顯，必將在滑坡治理工程建設中發揮更大的作用。