滑坡治理中的抗滑樁設(shè)計

徐自享　聶云峰

摘 要：抗滑樁是穿過滑坡體深入滑床的樁柱，一般會布置在滑坡體厚度較薄、推力較小，并且嵌巖段地基強(qiáng)度較高地段，其抗滑能力強(qiáng)且適用廣泛，是一種滑坡治理中抗滑處理的主要措施。早期的抗滑樁原理主要是參照樁基的設(shè)計原理推倒而來，而經(jīng)過多年的研究，抗滑樁的原理也較為完善了。本文主要包括抗滑樁的類型，等方面研究在滑坡治理中抗滑樁的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：抗滑樁設(shè)計；滑坡治理

1 一般規(guī)定

1.在滑坡治理中，用抗滑樁對滑坡進(jìn)行分段阻滑，并且每排最好選擇單排布置為主。在彎矩過大時，應(yīng)該選擇預(yù)應(yīng)力錨拉樁。2.在選擇抗滑樁樁長時，最好是35m。對滑帶埋在滑坡里超過25m的滑坡，在設(shè)計時應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮方案可行。3.抗滑樁截面的形狀大多數(shù)為矩形，寬1.5m到2.5m之間，截面長度2.0m到3.5m之間。在滑坡的推力方向不能確定時，應(yīng)該選擇圓形樁。4.抗滑樁的間距，即從兩個樁的中間測量，大約為5m到10m之間，為樁徑的3～5倍。對于抗滑樁埋入地下層的深度，按一般經(jīng)驗，在軟質(zhì)巖層中，錨固深度為設(shè)計樁長的三分之一；在硬質(zhì)巖中，深度為設(shè)計樁長的四分之一；在土質(zhì)滑床中，深度為設(shè)計樁長的二分之一。為增強(qiáng)它的穩(wěn)定性，防止發(fā)生滑出，需要注意鏈接與鑲嵌。5.在滑坡治理中，為了給移民的遷建提供建筑場地應(yīng)該盡可能地利用抗滑樁形成平臺，以滿足移民安置的實(shí)際需求。6.抗滑樁按受彎構(gòu)件來分析力和設(shè)計，進(jìn)行樁基豎向承載力、樁基沉降、水平位移和撓度驗算論證，同時還應(yīng)考慮地面附加荷載對樁的影響。

2 抗滑樁的類型和特點(diǎn)

2.1 抗滑樁的類型

（1）抗滑樁按材質(zhì)分類有木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁和組合樁。（2）抗滑樁按成樁方法分類有打入樁、靜壓樁、就地灌注樁，而就地灌柱樁又分為沉管灌注樁和鉆孔灌注樁兩大類。在常用的鉆孔灌注樁中，又分機(jī)械鉆孔和人工挖孔樁兩類。（3）抗滑樁按結(jié)構(gòu)型式分類，有單樁、排樁、群樁和有錨樁，排樁型式常見的有椅式樁墻、門式剛架樁墻、排架抗滑樁墻，而有錨樁常見的有錨桿和錨索，錨桿又分為單錨和多錨，錨索抗滑樁大多數(shù)是單錨。（4）抗滑樁按樁身截面形式分類，有圓形樁、方形樁和矩形樁、“工”字形樁，管形樁等。（5）抗滑樁按與周圍巖土的相對剛度可分為彈性樁和剛性樁。

2.2 各個類型的抗滑樁的特點(diǎn)及適用條件

（1）.最早使用的樁是木樁，它的優(yōu)點(diǎn)是就地取材方便，缺點(diǎn)是樁的強(qiáng)度不夠，樁長有限，一般就用于淺層滑坡的治理，或者是一些搶險臨時工程。相對于木樁，鋼樁強(qiáng)度就高，由于易施打所以縱向長度接長方便，但確定是橫向剛度受樁身斷面限制，如此造價就比木樁大很多了。而鋼筋混凝土樁則廣泛應(yīng)用滑坡治理中，因為它剛度大，抗彎能力強(qiáng)，適用于多種施工方式，然而此材料的缺點(diǎn)是抗拉能力并不好。

（2）人工成孔優(yōu)點(diǎn)是簡單經(jīng)濟(jì)，但是它要限制樁徑大小，一般不能低于1000mm，而且其速度慢，施工時條件要求高，處理麻煩。如果抗滑樁選用打入樁方式，一般滿足是全埋式抗滑樁的滑坡，下層應(yīng)該具有可打性。選用這種方式時，一定注意考慮打入時是否會影響滑坡的穩(wěn)定性。而目前施工時常用的方式是就地灌注樁，能機(jī)械施工，快速方便，適用于各個大小的樁徑，且適用于大多數(shù)的地質(zhì)條件。但是，這種方式對于較陡的滑坡不適用，因為陡滑坡上，機(jī)械施工難度高，且鉆孔時的水對滑坡坡邊的穩(wěn)定性是有影響的。選擇施工方式一定要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，滑坡形式等等，充分論證方案可行性。

（3）單樁是抗滑樁的基本形式，簡單且受力與作用明確，但有承受限制。排樁有抗彎能力，樁壁阻力小等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于軟弱地層。而樁與.錨桿或錨索共同作用，可改善抗滑樁應(yīng)力狀態(tài)等，是十分經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。不過對于錨桿或錨索，需要較好的巖層。在特殊滑坡治理中，一般應(yīng)用抗滑樁群。樁群一般由橫向兩排以上，縱向兩列以上組合而成，它能夠承受較大的推力作用。

3 滑坡治理中抗滑樁的設(shè)計

1.確定樁群平面布置，確定樁距樁位：樁群平面布置和樁距按一中提到的一般規(guī)定通過計算而得。樁位的確定有懸臂梁法、地基梁法、有限單元法、地質(zhì)工程法、經(jīng)驗法。不同樁位將影響滑坡的穩(wěn)定安全系數(shù)，和滑動面的形狀等。這里主要談?wù)動邢迒卧?。有限元折減法把滑帶和滑體的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行折減，從而得到相應(yīng)安全系數(shù)。把樁看作是埋入滑坡體中的梁單元，利用有限單元法計算其推力等，從而確定樁位。通過設(shè)計滑坡推力大小、地形、地層性質(zhì)及理論計算，選定定樁長、錨固深度、樁截面尺寸和樁間距。

2.選定樁型，確定樁長等，根據(jù)地質(zhì)條件和一般規(guī)定選擇。

3.力的分析：作用早抗滑樁的力系分為作用于樁上部的滑坡推力和樁周圍地層對樁的反力也可以說是內(nèi)力。一般采用地基梁法測定內(nèi)力確定變形。而對于滑坡推力的，其在樁背上的作用點(diǎn)和大小分布與滑坡的類型、部位、變形情況、地基反力等有關(guān)。可以用不平衡推力傳遞系數(shù)法去計算滑坡推力的大小。處于彈性階段時，地基反力按彈性抗力計算，而在塑形階段時，計算反力較復(fù)雜，但反力大小不能超過錨固段的許用承載能力。由于抗滑樁主要是承受水平荷載作用而某些引起豎向壓力的力，如摩阻里、粘著力、樁變形等對抗滑樁的穩(wěn)定安全有力，可忽略不去計算。

4.抗滑樁的布置擺設(shè)：在滑坡治理中，抗滑樁一般選擇布置在厚度較薄，滑動面較平緩的滑體下部，和錨固段的地質(zhì)條件較好的地方。對形式簡單的中小型滑坡，一般在它的前緣設(shè)置一排抗滑樁，方向盡量與滑體垂直。對于多級滑動且陡度大即推力大的滑坡，可設(shè)兩排或者多排，利用分級布設(shè)，分級承擔(dān)的方式。而對于具有復(fù)合滑動面的滑體，分段分級布設(shè)，或者可用抗滑樁與其他結(jié)構(gòu)組合布置。

4 總結(jié)

抗滑樁是起固定邊坡的作用，它在各方面具有優(yōu)越性，在滑坡治理中，適用于淺層和中厚層滑坡，是一種抗滑處理的主要措施。在抗滑樁的設(shè)計中，一定要謹(jǐn)慎選擇，對此的驗算，防止施工震動引起加動等。

參考文獻(xiàn)

[1]沈珠江 樁的抗滑阻力和抗滑樁的極限設(shè)計[J] 巖土工程學(xué)報 1992年01期

[2]劉新榮 梁寧慧等 抗滑樁在邊坡工程中的研究進(jìn)展及應(yīng)用 2006年01期

[3]陳廣斌 白有社 公路抗滑樁技術(shù)的新發(fā)展[J] 巖石工程學(xué)報 2004年04期

[4]沈軍 抗滑樁設(shè)計和滑坡治理有限元分析[D] 太原理工大學(xué) 2007年