門式雙排抗滑樁設(shè)計(jì)

許定國

摘 要：抗滑樁是進(jìn)行邊坡或滑坡支護(hù)的有效方式之一。抗滑樁有懸臂式、錨拉式，還有椅式、門式、排架式等多種結(jié)構(gòu)形式。本文結(jié)合一個(gè)采用門式雙排抗滑樁的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行邊坡支護(hù)的案例，對這一形式的抗滑樁進(jìn)行了設(shè)計(jì)及實(shí)際效果檢驗(yàn)，取得了一些經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：門式雙排抗滑樁；梅花形布置；抗滑樁設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

抗滑樁對滑坡體的作用是利用抗滑樁插入滑動面以下的穩(wěn)定地層對樁的抗力（錨固力）平衡滑動體的推力，增加其穩(wěn)定性。當(dāng)滑坡體下滑時(shí)受到抗滑樁的阻抗，使樁前滑體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)?？够瑯吨饕慕孛嫘问接芯匦渭皥A形兩種，矩形樁由于受力明確，支擋效果好，在邊坡支護(hù)中較常采用；而圓形樁在基坑支護(hù)中應(yīng)用較多，并常常與錨索一起結(jié)合使用?？够瑯兜某Ｓ媒Y(jié)構(gòu)形式有單排懸臂樁、單排錨拉樁及門式雙排樁等，而門式雙排樁按平面布置又可分為平行布置和梅花形布置，甚至可變形為拱形單元組合布置。懸臂抗滑樁在懸臂較長時(shí)對樁頂位移控制較差，特別是坡頂存在對水平位移較為敏感的建、構(gòu)筑物時(shí)，一般在樁體上加設(shè)錨筋（索）形成錨拉樁以控制坡體變形。在滑坡處理中，抗滑樁常常為全埋式，而難以做成錨拉樁。

一、邊坡工程概況

石柱工業(yè)園區(qū)某場區(qū)內(nèi)有一高填方邊坡，坡頂正建設(shè)一公寓小區(qū)，坡底為一條支河。邊坡總長約200m，邊坡最高約69.0m。回填區(qū)原地貌為斜坡地面，自然回填時(shí)原地面未做處理，填料主要由黏性土和砂泥巖碎塊石組成。回填約一年后，邊坡坡頂土體局部開始出現(xiàn)微小地面拉裂縫，當(dāng)年8月～12月雨季期間，裂縫逐漸張開、變大及下沉，并連通成3條大裂縫，裂縫總長約150m，張開5cm～20cm，下錯(cuò)2cm～10cm。小區(qū)原布置于回填滑坡區(qū)的公寓樓均予以取消，并將該區(qū)域重新規(guī)劃為小區(qū)道路及公共綠地。為加強(qiáng)該區(qū)域的填土穩(wěn)定性，阻止其進(jìn)一步下滑，決定采用抗滑樁進(jìn)行支護(hù)。

二、邊坡變形誘發(fā)因素和形成機(jī)制分析

邊坡變形體的形成，是由其地形地貌、地層巖性、水及人類工程活動的共同作用而形成的工程邊坡的結(jié)果。

1.原地貌為侵蝕低山河谷地貌，地形坡度為30°～35°，地表填土層較厚（0～19.2m），巖土界面陡（30°～35°），基巖為砂巖夾泥巖，巖體力學(xué)性質(zhì)差異明顯。邊坡上的填土層為變形體提供了主要物質(zhì)基礎(chǔ)。坡底土體經(jīng)河水沖刷，形成臨空面，為蠕動變形提供空間。

2.區(qū)域內(nèi)降雨量大，近期內(nèi)較集中多發(fā)雨水的下滲，地表水沿巖土界面滲流，變形土體含水量增加，巖土界面力學(xué)強(qiáng)度降低，其抗剪性能變差，土體整體重量增大，使變形土體沿基巖面位移量增大，誘發(fā)邊坡土體推動式坍滑的形成可能性。

3.由于坡頂施工加載及震動，降低了原有邊坡穩(wěn)定性，從而使邊坡上部土體在自重作用下沿基巖面向臨空面位移變形，造成工程邊坡土體推動式坍滑的可能性。

綜上所述，變形體基巖面坡度較陡，變形體土層厚度較大，本身滑動可能性不大，但坡腳區(qū)經(jīng)河水沖刷，其前緣形成臨空面，導(dǎo)致土層產(chǎn)生蠕動變形。在降雨后，地表水入滲，加大邊坡土體的下滑推力，且軟化巖土界面，使其力學(xué)強(qiáng)度降低，起促進(jìn)作用；在持續(xù)降雨等內(nèi)外力的綜合作用下，使其沿基巖面產(chǎn)生位移變形，形成推動式滑動。

三、支擋方案分析與選擇

結(jié)合本例實(shí)際情況，邊坡填土較厚，抗滑樁采用全埋式結(jié)構(gòu)較為合理。而坡頂雖然已取消住宅建筑，但作為小區(qū)的道路通行區(qū)及居民平常的活動區(qū)域，其穩(wěn)定安全宜需要得到保證。經(jīng)綜合分析論證，決定采用門式雙排抗滑樁進(jìn)行支護(hù)。相比單排樁，采用門式雙排抗滑樁后，減小了各樁的截面尺寸，在合理布置雙排樁的間距的情況下，采用冠梁將各排樁橫向相連，再采用連梁將兩排樁連接成一個(gè)整體，得到了更大的整體側(cè)向剛度，使得在滑坡推力作用下的變形量較小。為保證樁間土的土拱效應(yīng)能有效發(fā)揮，同排樁間距不宜過大；為防土體在各樁之間滑出，兩排樁在平面上采用了梅花形布置。另外，考慮到施工的安全、便利以及工期等諸多因素，樁截面決定采用圓形樁。

四、抗滑樁設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)采用門式雙排抗滑樁，樁截面為圓形，樁徑均為1.2m，同排樁間距均為4.0m，排間距4.0m，兩排樁平面呈梅花型布置，前后排樁樁頂冠梁均為寬1.2m、高1.0m，兩排樁間設(shè)連梁，連梁寬1.0m、高1.2m，如圖1所示。

本例為全埋樁，排樁前后均有土體，抗滑樁保護(hù)的小區(qū)道路及公共綠地區(qū)域位于坡頂，設(shè)計(jì)在綠地以下約2m設(shè)置黏土隔水層及碎石暗流槽將水引入坡面排水溝，道路設(shè)計(jì)要求設(shè)置排水管將雨水引入小區(qū)排水系統(tǒng)統(tǒng)一排放。樁后邊坡部分無其他使用功能的布置，因此未再分段進(jìn)行抗滑支護(hù)。但后段邊坡是原填土裂縫的主要開展區(qū)域（見剖面布置圖），故設(shè)計(jì)對坡面進(jìn)行平整植草，設(shè)置排水溝等措施，加強(qiáng)坡面的防護(hù)，及時(shí)排走地表水，避免積水下滲對坡體穩(wěn)定帶來不利影響。

樁前土體的存在對本工程的抗滑樁結(jié)構(gòu)有一定的有利作用，但考慮到樁后土體可能存在的滑坡可能性，雙排樁計(jì)算時(shí)，不考慮樁前土體的被動作用，偏安全的假定前排樁前為臨空面。經(jīng)計(jì)算樁頂最大位移92mm，樁身最大彎矩2070kN·M。相較于采用單排矩形樁的方案，位移控制效果及工程量節(jié)省兩方面都優(yōu)勢突出。

五、抗滑樁施工要點(diǎn)

抗滑樁施工順序：樁孔定位放線→樁孔開鉆→樁孔驗(yàn)收合格后，井下鋼筋籠綁扎→樁身混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)→冠梁施工→連梁施工→施工場地回填土施工→工程驗(yàn)收。施工時(shí)應(yīng)按不少于跳2挖1進(jìn)行跳樁施工。抗滑樁施工應(yīng)遵循“動態(tài)設(shè)計(jì)、信息法施工”原則，在施工過程中若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)際情況存在較大出入時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋信息，并盡快修改設(shè)計(jì)，保證安全和工期。

六、支護(hù)效果評價(jià)

本工程施工完成后，上部小區(qū)建設(shè)也同時(shí)完成并入住，經(jīng)過兩年的觀察，抗滑支護(hù)區(qū)的地面未再見裂縫及下錯(cuò)現(xiàn)象，支護(hù)效果明顯。

結(jié)論

門式雙排抗滑樁由前后兩排樁共同抵抗土體剩余下滑力，由于側(cè)向剛度大，在控制樁頂位移、減小樁體截面尺寸等方面相比單排樁具有較明顯的優(yōu)勢，總體抗滑性能好，在有場地條件、抗滑穩(wěn)定要求較高的情況下，是一種較優(yōu)的選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]邱紅勝，余艷霞，徐麗惠，等.拱形單元組合抗滑樁體型研究[J].交通科技，2006（6）：31-33.