預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁滑坡治理設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析

合亞杰

云南巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院 云南昆明 650000

摘要：隨著近年來我國(guó)鐵路公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，其覆蓋面積在不斷擴(kuò)大，施工條件也越來越差，經(jīng)常會(huì)在施工過程中遇到高度邊坡出現(xiàn)滑坡的問題。所以，滑坡治理是這些工程建設(shè)中重點(diǎn)思考的問題。大量實(shí)踐研究表明，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁可以在滑坡治理工程中發(fā)揮出有效的作用，本文從這一角度出發(fā)，針對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁滑坡治理及穩(wěn)定性分析展開了分析和研究，供大家參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁；滑坡治理；設(shè)計(jì)；穩(wěn)定性

我國(guó)的山地比較多，是世界上地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率較高的國(guó)家，隨著近年來人類對(duì)自然環(huán)境改造和利用的力度越來越大，礦山、鐵路、公路等工程建設(shè)領(lǐng)域經(jīng)常會(huì)遇到人工開挖的高邊坡，目前高邊坡防治工程已經(jīng)成為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的一個(gè)難點(diǎn)。經(jīng)過多年來的理論與實(shí)踐研究，國(guó)內(nèi)外均在滑坡防治上獲得了比較大的成就，其中預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁作為一種新型支擋結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)在滑坡治理工程中得到了廣泛應(yīng)用，使得大中型滑坡的整治成為了一種可能。

1 邊坡穩(wěn)定的影響因素

邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)是多種因素綜合作用的反映，邊坡穩(wěn)定性及相關(guān)因素共同構(gòu)成了相互聯(lián)系的整體，其中不管任何一個(gè)因素發(fā)生了改變，都會(huì)使其他因素發(fā)生改變，進(jìn)而引起邊坡整體穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)變化，從量變和質(zhì)變的觀點(diǎn)來看，促使這一改變的原動(dòng)力主要有內(nèi)因和外因，下面從內(nèi)因與外因的角度對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響因素進(jìn)行分析。

1.1內(nèi)因

第一，結(jié)構(gòu)面。所有土體都不是完整的，存在一定的結(jié)構(gòu)面，所謂結(jié)構(gòu)面是指土體中具有一定延展的破裂的地質(zhì)界面，土體中結(jié)構(gòu)面的存在對(duì)土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性帶來了一定的影響，特別是這些部位又往往是物理力學(xué)變動(dòng)及物理化學(xué)作用綜合作用的地帶，實(shí)際上是一個(gè)整體中的弱勢(shì)面，直接危及到整個(gè)邊坡土體穩(wěn)定性。第二，邊坡土體的強(qiáng)度與容重。所謂邊坡土體強(qiáng)度是指邊坡土體的抗剪強(qiáng)度，直接影響著邊坡穩(wěn)定性，邊坡失穩(wěn)可能是因?yàn)橥恋貜?qiáng)度不夠造成的。除了土體強(qiáng)度，土體容重也會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成影響，通常情況下容重較小的土體比容重較大的土體更加穩(wěn)定。第三，地下水。邊坡地下水和滑坡之間沒有直接的關(guān)系，當(dāng)時(shí)地下水對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響是不可忽視的，水對(duì)土質(zhì)的影響是多方面的，大量事實(shí)證明，多數(shù)邊坡土體破壞都和水直接相關(guān)。第四，邊坡的形態(tài)與規(guī)模。不利形態(tài)和規(guī)模的邊坡在坡頂會(huì)產(chǎn)生張應(yīng)力，進(jìn)而引起張裂縫。

1.2外因

影響邊坡穩(wěn)定性的外因主要有自然環(huán)境與人為因素兩方面的影響，具體來說包括新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、風(fēng)化作用及人為活動(dòng)等。第一，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可能會(huì)造成水文地質(zhì)條件、邊坡形態(tài)的改變，進(jìn)而引起邊坡失穩(wěn)，其中對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響最大的是地震，地震往往會(huì)伴隨著大量的邊坡失穩(wěn)。第二，風(fēng)化作用。在風(fēng)化作用下巖土抗剪強(qiáng)度會(huì)減弱，對(duì)邊坡形狀與坡度產(chǎn)生影響，同時(shí)透水性也會(huì)增加，地面水更容易侵入，對(duì)地下水動(dòng)態(tài)產(chǎn)生改變。第三，天氣與氣候。大氣降雨是地下水的主要來源，因?yàn)闅夂蝾愋筒煌?，大氣降雨量也不同，大氣降雨不僅有效增加了地下水的補(bǔ)給量，同時(shí)還增大了邊坡下滑力，極大的降低了邊坡穩(wěn)定性。第四，人為活動(dòng)。不合理的工程活動(dòng)誘發(fā)了很多地質(zhì)問題，滑坡就是其中比較典型的一種。實(shí)際上邊坡失穩(wěn)是多種因素綜合影響的結(jié)果，例如削坡、坡頂加載、地下開挖等。

2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在邊坡治理中的應(yīng)用

在滑坡治理過程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁，應(yīng)該對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算方法進(jìn)行高度重視。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁是在抗滑樁支撐結(jié)構(gòu)、錨索支擋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展來的，三者抗滑性能的計(jì)算方法又都是不一樣的，要想使抗滑樁支撐結(jié)構(gòu)、錨索支擋結(jié)構(gòu)二者之間效能得到協(xié)調(diào)，就要使被動(dòng)受力朝著主動(dòng)受力變化，這樣才能實(shí)現(xiàn)個(gè)體到共同協(xié)調(diào)變形之間的轉(zhuǎn)變。因此在設(shè)計(jì)工作中應(yīng)該對(duì)計(jì)算工作的順利展開加以注意，以此為基礎(chǔ)展開各項(xiàng)工作，這樣才能做到有的放矢，下面我們主要針對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的應(yīng)用展開分析。

2.1了解工程情況，勘察地質(zhì)條件

要想應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)，首先應(yīng)對(duì)工程概況進(jìn)行了解，并深入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行勘察。應(yīng)深入到治理區(qū)域?qū)Ω鞣矫嫘畔⑦M(jìn)行收集與整理，為后續(xù)治理方案的制定和執(zhí)行提供信息上的基礎(chǔ)和條件。為此，應(yīng)該將以下幾方面工作做好：第一，安排專業(yè)的勘察人員繪制出治理工程區(qū)域的綜合平面圖，將滑坡范圍、地質(zhì)深度等標(biāo)清楚，并積極拍攝當(dāng)?shù)氐那闆r，這樣才能全面了解滑坡情況；第二，收集和整理與治理區(qū)域宏觀地貌、地形及地質(zhì)等信息，從水文地質(zhì)條件、地震及力學(xué)性質(zhì)等不同角度對(duì)該區(qū)域的數(shù)字信息進(jìn)行分析，最終構(gòu)件基于該區(qū)域地形、地質(zhì)等情況的信息數(shù)據(jù)體系。

2.2分析滑坡產(chǎn)生原因，找準(zhǔn)治理切入點(diǎn)

收集到全面的區(qū)域信息以后，應(yīng)對(duì)產(chǎn)生滑坡的原因進(jìn)行分析，這時(shí)滑坡治理的切入點(diǎn)。例如一些公路工程建設(shè)可能是因?yàn)樵奸_挖留下滑坡處理不完善引起的二次滑坡，還有些工程建設(shè)中的滑坡可能是因?yàn)轭l繁地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，一些工程建設(shè)出現(xiàn)高度滑坡，可能是因?yàn)閰^(qū)域自然氣候的影響等。所以，應(yīng)針對(duì)具體滑坡屬性進(jìn)行分析和研究，對(duì)產(chǎn)生滑坡的原因進(jìn)行深入分析，并以此為基礎(chǔ)探究滑坡的要素。通常情況下滑坡的要素會(huì)涉及到滑坡壁、滑坡裂縫及滑床等，應(yīng)對(duì)以上各因素進(jìn)行逐個(gè)分析，這樣才能找到治理滑坡問題的最佳切入點(diǎn)。

2.3展開穩(wěn)定性分析，制定治理方案

按照滑坡范圍內(nèi)滑坡邊界條件及工程條件，將對(duì)應(yīng)的滑斷面作為計(jì)算面，在計(jì)算過程中可能會(huì)遇到很多問題，例如選擇滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)時(shí)，由于滑坡本身存在灰?guī)r頂面起伏問題，應(yīng)去凝聚力指標(biāo)固定值，這樣才能提升內(nèi)摩擦角指標(biāo)，以保證穩(wěn)定系數(shù)始終處于合理的狀態(tài)中，然后對(duì)滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行確定，從豐水期滑坡穩(wěn)定性計(jì)算的角度上來看，應(yīng)按照?qǐng)龅氐叵滤患竟?jié)的變化規(guī)律，對(duì)豐水期滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。

2.4確定治理要點(diǎn)，為治理效果提供保證

完成以上各項(xiàng)計(jì)算工作以后，應(yīng)制定出完善的滑坡治理方案，在這一過程中還要對(duì)以下幾方面問題加以注意：首先，嚴(yán)格按照工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況、水文地質(zhì)條件、滑坡性質(zhì)特點(diǎn)等要素，以此為基礎(chǔ)分析工程建設(shè)性質(zhì)，制定出不同的治理方案，例如可以制定出以抗滑樁為主的治理方案?？梢灾贫ǔ鲆藻^索技術(shù)為主的治理方案等，對(duì)不同治理方案進(jìn)行對(duì)比，從其中找到最佳的治理方案。在預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁滑坡治理中應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行：仔細(xì)清理工程施工現(xiàn)場(chǎng)抗滑樁基坑開挖澆樁清理抗滑樁錨索施工平臺(tái)鉆錨索孔分級(jí)張拉錨索，一直達(dá)到設(shè)計(jì)拉力滑體表面網(wǎng)格梁施工滑體后緣護(hù)面墻截水溝施工。

3 結(jié)語：

總而言之，在滑坡治理工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁可以將其效能充分發(fā)揮出來，在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的過程中，我們應(yīng)該正視其在治理滑坡方面的作用，不僅要明確其優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還要找到其中存在的不足與缺陷，積極找到科學(xué)的治理辦法與措施，這樣才能將滑坡治理工作中預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的效能充分發(fā)揮出來。

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