抗滑樁抗滑機(jī)理及其工程應(yīng)用探討

侯青宏 馮亞飛

1. 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川 遂寧 610092；2. 重慶房地產(chǎn)職業(yè)學(xué)院 重慶 400000

前言

抗滑樁是一種有效的加固措施，抗滑作用顯著，施工操作安全易行。通過將抗滑樁柱穿透基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，可達(dá)到促進(jìn)土壤、石塊的平衡作用，能夠充分發(fā)揮穩(wěn)定作用，被廣泛應(yīng)用于工程項(xiàng)目施工中。因此，對(duì)抗滑樁施工技術(shù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行深入研究迫在眉睫。

1 抗滑樁抗滑機(jī)理

1.1 抗滑樁特點(diǎn)

普通支護(hù)的懸臂錨固梁柱的結(jié)構(gòu)形式類似于彈性支座簡(jiǎn)支梁柱，而抗滑樁的結(jié)構(gòu)形式有較大改變，其能夠保證樁身受力合理，能夠?qū)瑒?dòng)邊坡起到主動(dòng)加固作用。

1.2 抗滑機(jī)理

（1）前期滑坡推力作用。在抗滑樁施工過程中，在完成樁身灌注后，在施加樁頭錨索預(yù)應(yīng)力前，如果滑坡體已經(jīng)出現(xiàn)較為明顯的變形，則必須對(duì)滑坡推力進(jìn)行仔細(xì)分析，對(duì)滑坡設(shè)計(jì)推力進(jìn)行計(jì)算分析。在實(shí)際工作中，可以綜合考慮以往的施工經(jīng)驗(yàn)以及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)外荷載進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。外荷載指的是前期滑坡推力作用，在滑坡面上，當(dāng)樁后滑坡推力大于樁前滑坡總抗力時(shí)，即可發(fā)揮抗滑效果。

（2）后期滑坡推力作用。在抗滑樁施工中，在完成預(yù)應(yīng)力錨索施工后，抗滑樁還需要承受滑坡的推力作用，直至達(dá)到設(shè)計(jì)推力。外荷載即全部荷載，具體包括滑坡抗力、滑坡推力和樁頭鎖定預(yù)應(yīng)力[1]。

2 抗滑樁施工要點(diǎn)

2.1 抗滑樁樁位

抗滑樁樁位的確定，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算所得出的滑坡推力而確定。在抗滑段上，滑坡推力逐漸降低；在主滑段上，滑坡推力保持著強(qiáng)勁的勢(shì)頭；當(dāng)抗滑樁被打入地層之后，滑動(dòng)面的應(yīng)力必然發(fā)生了變化，一般會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)上移的應(yīng)力指向。因此，綜合考慮推力與應(yīng)力的綜合影響，可以得知，在坡底打入抗滑樁并非最合理位置。為了充分利用滑體的抗滑力，同時(shí)考慮應(yīng)該把抗滑樁布置在滑動(dòng)推力最小的位置，因此，在滑坡推力拐點(diǎn)位置到滑坡出口段布樁是比較合理的。

2.2 抗滑樁樁間距

樁間距直接影響著抗滑成功與否，如果間距過大，樁間土體會(huì)從相鄰樁間滑出，達(dá)不到防滑效果；如果間距過小，可以增強(qiáng)防滑效果，但是在經(jīng)濟(jì)性方面是不劃算的，很不經(jīng)濟(jì)。在實(shí)際施工之中，要考慮相鄰樁的側(cè)面產(chǎn)生的摩擦力以及抗滑樁的埋設(shè)深度，在此摩擦力與土塊應(yīng)力的共同作用下，對(duì)不同土質(zhì)的地層而言，砂性土層，滑動(dòng)面的深度與樁間距的比值為2；黏性土層，滑動(dòng)面的深度與樁間距的比值為2.5。

2.3 抗滑樁截面和寬度

圓形樁與矩形樁是抗滑樁的兩種不同形式?？紤]到抗滑樁的實(shí)際受力以及工程施工的方便性，目前使用矩形樁的情況比較多。根據(jù)試驗(yàn)表明，當(dāng)樁間土體應(yīng)力達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，邊長(zhǎng)為0.9d的矩形樁與邊長(zhǎng)為1d的圓形樁是等同的。由此可知，圓形樁的形狀換算系數(shù)為0.9，矩形樁為1.0。需要注意的是，若是人工開挖埋孔，樁寬應(yīng)該不小于1.5m。

2.4 抗滑樁的錨固深度

抗滑樁的錨固深度，是防治滑坡的最關(guān)鍵的要素。埋置深度太淺，樁體很容易被滑動(dòng)面巖土拔出；埋置太深直接造成施工難度成倍增加，造價(jià)大幅上升。而且，錨固深度不是越深越好，當(dāng)突破某一數(shù)值之后，錨固效果變化不大。為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與施工，目前通用的測(cè)算方法是：依據(jù)錨固段樁周地層的強(qiáng)度來確定錨固深度，即抗滑樁傳遞給穩(wěn)定地層的側(cè)壁應(yīng)力必須小于樁體側(cè)向的抗壓強(qiáng)度。

2.5 抗滑樁樁底支承條件

抗滑樁的底支承共有三種：固定支承、鉸支承和自由支承。當(dāng)?shù)貙訄?jiān)硬，樁底巖層完整且抗滑樁嵌入較深，可視為固定支承。當(dāng)?shù)貙訄?jiān)硬，樁底巖層完整但抗滑樁嵌入較淺，可視為鉸支承。當(dāng)?shù)貙訛槠扑閹r土層，抗滑樁受滑坡推力作用，樁底發(fā)生了較大的位移或扭動(dòng)，可視為自由支承[2]。

3 抗滑樁在工程建設(shè)中的應(yīng)用實(shí)例

3.1 工程概況

在某公路工程施工中，首先對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，在K1428+000-300段存在滑坡地質(zhì)災(zāi)害，滑坡長(zhǎng)60～70m，寬130m，面積為7800m2，主滑方向是290度，滑體厚度平均是7～9m，滑體體積在48600m3左右，滑坡高度差在25～35m之間，為中型滑坡。在自重力的影響下，坡面表層的積土結(jié)構(gòu)的軟弱處出現(xiàn)應(yīng)力松弛，從而導(dǎo)致坡體下滑。綜合考慮該工程項(xiàng)目施工要求以及地質(zhì)環(huán)境，采用抗滑樁施工技術(shù)。

3.2 排水孔施工

在有孔滑坡地帶，首先需要處理的就是排水孔。根據(jù)工地出水量，設(shè)計(jì)排水孔位置、標(biāo)高以及仰角間距，對(duì)滑坡的前緣位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，不可貿(mào)然對(duì)滑坡體前緣進(jìn)行規(guī)模性開挖，否則容易導(dǎo)致發(fā)生滑坡體失穩(wěn)等次生災(zāi)害。正確的做法是：先將路堤提升到滿足工程基本要求的高度再進(jìn)行開挖。

3.3 護(hù)壁鎖口施工

在鎖口施工之前，必須做好清潔工作。護(hù)壁鎖口一般為梯形，在施工現(xiàn)場(chǎng)使用鋼筋綁扎而成，使用方木作為加固環(huán)，把5塊梯形模板按照?qǐng)D紙組合成型。采用現(xiàn)場(chǎng)拌和和人工入模的方式進(jìn)行混凝土澆筑，并使用插入式振搗棒振搗密實(shí)。主要的技術(shù)參數(shù)包括：鎖口中心和樁孔中心的偏差額度在±50mm，豎向傾斜偏差為±1%，為了防止雨水、雜物等落入樁孔，鎖口底部必須超出地面30cm。

3.4 樁身混凝土澆筑

待孔樁滿足設(shè)計(jì)要求后，清除雜物與松土，監(jiān)理工程師核對(duì)斷面尺寸和樁底高程，確認(rèn)其符合設(shè)計(jì)要求后，放出樁底十字線。在鋼筋的綁扎和焊接階段，必須按照鋼筋間距設(shè)計(jì)值進(jìn)行綁扎，鋼筋的截面接頭必須控制在50%以內(nèi)。監(jiān)理單位和建設(shè)單位應(yīng)該一起對(duì)綁扎的鋼筋做徹底細(xì)致的檢查，尤其是對(duì)較為隱蔽的位置。在混凝土澆筑階段，在管頂加蓋覆蓋物，防止塵土等雜物落入，在鋼筋籠四周埋設(shè)聲測(cè)管，安排專業(yè)人員對(duì)樁身混凝土的齡期進(jìn)行聲波檢測(cè)。埋設(shè)聲測(cè)管在抗滑樁的鋼筋籠周圍，及時(shí)加蓋管頂，這樣可以有效避免混雜物落入，專業(yè)人員在抗滑樁樁身混凝土達(dá)到一定的齡期后對(duì)其進(jìn)行聲波檢測(cè)[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文主要對(duì)抗滑樁施工技術(shù)在工程項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。通過應(yīng)用抗滑樁施工技術(shù)，抗滑樁能夠充分利用鋼筋混凝土的受力特性，提升工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因此，應(yīng)推廣應(yīng)用抗滑樁施工技術(shù)。