何鵬
摘要:地質災害對于國家而言,是難于避免的一種意外損失,尤其在我國的西部地域,滑坡地質災害尤為頻繁,隨著我國工程建設的不斷推進和發(fā)展,土木工程建設也對地質環(huán)境造成了一定的破壞,誘發(fā)了地質滑坡災害。為此,我國土木工程也采取了滑坡災害防治措施,其中抗滑樁具有抗滑效果好、樁位的設置靈活等特點,適用于對地質滑坡治理工程之中,本文重點分析抗滑樁的支護效果,并對其應用進行探討。
關鍵詞:抗滑樁;支護;效果;應用
我國遭受地質災害較為嚴重,其中尤以滑坡災害最甚,如:滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等,這些土體或巖體在河流沖刷、地下水、地震、人工切坡等因素下,會產生向下滑動的自然現象,隨著現代工程建設的不斷拓展,存在諸多的自然邊坡或人工邊坡,而滑坡是邊坡失穩(wěn)的重要形態(tài),造成了極為嚴重的損失。為此,采用了抗滑樁工程措施,用于土木工程中的滑坡治理,它具有自身的優(yōu)勢,因而具有廣泛的應用性。
一、滑坡及其防治措施綜述
邊坡是自然或人工形成的斜坡,是常見的巖土工程形式,邊坡有不同的分類,有:(1)天然邊坡和人工邊坡。(2)粘性土邊坡、碎石邊坡、黃土邊坡、巖石邊坡。(3)穩(wěn)定性邊坡、基本穩(wěn)定邊坡、欠穩(wěn)定邊坡、不穩(wěn)定邊坡。(4)高邊坡、一般邊坡。(4)直立式邊坡、傾斜式邊坡、臺階式邊坡。(5)臨時性邊坡、永久性邊坡。
滑坡與邊坡直接相聯,它也分為不同的類型:(1)堆積層滑坡、殘積層滑坡、黃土滑坡、粘性土滑坡、破碎巖石滑坡。(2)淺層滑坡、中層滑坡、深層滑坡。(3)接觸面滑坡、層面滑坡、構造面滑坡。(4)牽引式滑坡、推移式滑坡、整體式滑坡。
出現滑坡的影響因素較為復雜,總括來說,主要有以下內容:(1)邊坡體材料的物理力學性質,如:抗剪強度、容重等。(2)邊坡的幾何形狀和尺寸。通常是指邊坡的斷面形狀、邊坡坡度、總高度等。(3)作業(yè)條件。在邊坡上的作業(yè)如汽車荷載、人行荷載、水壓力等。(4)邊坡加固。這是使邊坡處于一種新的平衡狀態(tài)的加固措施。
滑坡防治措施主要是減少滑坡的下滑力,增加土體或巖體的抗滑力,其主要可以分為以下幾類:(1)幾何措施。這種方法是對下滑段進行削減,并增加阻滑段的重量。(2)水文地質措施。由于滑坡通常發(fā)生于雨季,由于雨水滲入而使土體滑動,因而,可以采用水文地質措施進行整治,如:地表排水、地下疏干、坡體內部加固、支擋結構物等方法。
二、抗滑樁支護類型及其效果
由于抗滑樁可以將樁身上部的滑坡推力轉移給樁下部的側向土體,可以依靠推力的傳遞,起到對邊坡的平衡和穩(wěn)定效果,因而,在滑坡治理工程中被廣泛應用。
抗滑樁的類型主要可以分為以下幾種:(1)單排抗滑樁。這是應用最為普遍的結構,類似于梁的結構,它可以通過對載荷的傳遞和相互作用,減少下滑力,從而增強邊坡的平衡和穩(wěn)定。(2)椅式樁墻。它采用拱板對滑體進行支撐,將推力傳遞到內部和外部的樁上,剛性承臺則將樁連成框架,可以承受較大的滑坡推力和彎矩,從而保持平衡和穩(wěn)定。(3)門型鋼架樁。這是依靠內樁承受拉力,外樁承受壓力,保持穩(wěn)定。(4)排架抗滑樁。它與門型鋼架樁類似,用于保持平衡。(5)h型排架抗滑樁。它主要是將內樁向上延長,可以用于對路堤的滑坡整治。(6)微型樁群加錨索。這是一種輕型的抗滑支擋結構。(7)底部加設錨桿抗滑樁。(8)預應力錨桿抗滑樁。
抗滑樁的支護設計要滿足其應用效果,要考慮加固邊坡的需要,并考慮自身的受力情況,達到如下應用效果,主要是:
(1)抗滑樁必須達到規(guī)定的安全系數,在樁的作用下,將滑體的剩余下滑力傳遞到滑動面以下的穩(wěn)定地層之中,要確保滑體不能超過樁頂,同時也不能從樁的邊側擠出,這樣,才能保證整個滑坡的穩(wěn)定性。
(2)樁的錨固段必須傳遞地層所允許的最大壓應力值,要使樁的地基抗力與滑體變形控制在允許范疇之內,從而確?;w的穩(wěn)固。
(3)樁身符合足夠的強度和穩(wěn)定性要求,并設置在阻滑段,不宜設置在滑體的下滑段,這樣,就可以保證樁的應力和變形效果。
三、抗滑樁支護應用實踐分析
以西部地域的某高速公路工程為例,該土建工程滑坡的路段是分離式路基,通過對該分離式路基滑坡的檢測結果,主要表現為以下兩點:(1)左方挖方路基的滑坡現象:護面墻出現開裂、坡頂截水溝破壞,地表部分出現裂縫。(2)右方填方路基的滑坡現象:路基多處裂縫并伴隨有下沉現象,棄土堆場右下側前方擋土墻及前緣有鼓脹型的裂縫,水平位移的現象較為明顯。根據分析,這段失穩(wěn)的滑坡地段分為上、下兩個獨立滑坡,平面形態(tài)呈現出“舌”狀。
1、滑坡的原因分析
路基半填部分修筑在陡坡部位,這種貼坡的方式具有一定的穩(wěn)定性,然而,由于上方路面和路基排水溝滲入了雨水,存在滑坡隱患,同時,在開挖路塹邊坡的過程中,也形成了較為陡峭的臨空面,破壞了原有的邊坡平衡,使坡體的抗滑能力下降,產生滑動。
該段滑坡位于土層剝蝕地段,表層的土體由于干旱出現了垂直的裂縫,土層結構松散,一旦遇到雨水滲入就會快速軟化,致使其強度急劇下降,在持續(xù)下雨的過程中,地表水滲透進入了附近的巖土體,地下水沿著這個界面滲流,出現滑坡問題。
2、滑坡樁的治理應用方案
對于填方路基地段,可以在滑坡中部設置一排A型抗滑樁,這個抗滑樁的橫截面尺寸設計為200cm×300cm,長度設計為27m,抗滑樁設置的深度要求嵌入基巖不小于10m,樁間距要設計為6m。
對于挖方路基地段,可以在滑體的下部設置一排B型抗滑樁,這個抗滑樁的橫截面尺寸可以設計為150cm×200cm,長度設計為20.5m,其深度要求不小于5m,各樁之間的間距設計為6m。同時,還要在坡體的外緣處,設計梯形的截水溝,這個梯形的截水溝要距離5m左右的范圍,用于排出坡頂的地面來水,并在滑坡下部的1m處設計兩排橫縱向的盲溝,起到輔助排水的功用,這樣,在路塹邊溝、平臺邊溝、截水溝和盲溝的完整設計之下,可以起到暢通排水的作用,起到穩(wěn)固邊坡的作用,實現100%的加固處理。
四、結束語
綜上所述,由于我國地質滑坡災害嚴重,造成巨大的損失,因而,要關注滑坡災害問題,采用抗滑樁支護的加固措施,根據不同的地質條件和狀態(tài),選取不同類型的抗滑樁應用類型,在對邊坡實施抗滑樁支護后,可以顯著地降低滑體平移的狀況,在單排樁、雙排樁的布設之下,可以起到支擋作用,傳遞滑坡的推力,有效地防治邊坡失穩(wěn)破壞,尤其是雙排樁,可以更為有效地減少滑體的位移狀況,而且雙排樁的排間距越小,抗滑的功能就越顯著,在滑帶平緩的部位設置雙排樁,可以承受較大的滑坡推力,從而實現更好的抗滑效果。
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