抗滑樁在礦山堆積體滑坡治理中的應用

唐永剛

（甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

當前來說，伴隨我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升，此時老百姓們對自然環(huán)境的保護意識不斷上升，而各個邊坡治理設(shè)計的問題受到了越來越高的重視。在防治滑坡的過程中，相關(guān)的工作人員務(wù)必要綜合滑坡產(chǎn)生因素和項目實際狀況，采取針對性的防治措施?？够瑯毒褪秦灤┗麦w深入至滑床內(nèi)的樁體，從而能夠很好地支擋滑坡體內(nèi)的滑動力，充分地發(fā)揮穩(wěn)固邊坡的效用，這常常適用于淺層以及中厚層滑坡，是一項滑坡抗滑處置的常見手段，其治理效率高，可靠程度高，被普遍地應用于公路、鐵路等工程項目中[1]。對此，本文首先分析堆積體滑坡特征以及常見要素，接著再講述預應力錨索抗滑樁特點及計算方法，最后提出抗滑樁治理堆積體滑坡的手段。

1 堆積體滑坡基本特點及常見要素分析

1.1 特點分析

根據(jù)大量的資料表明，大部分的堆積體滑坡結(jié)構(gòu)之中，都包括了第四系中較為松散的巖石和部分土壤，而在其中，土壤就包括了一系列結(jié)構(gòu)較不集中且孔隙程度較高，透水性的堆積物。而考慮到一般來說，堆積體物資所呈現(xiàn)出的物理屬性在短時間內(nèi)會產(chǎn)生相應的改變，同時又遭到降雨入滲等方面的作用，所以如此一來，就會造成堆積體滑坡和其他滑坡相比，其產(chǎn)出條件以及滑移規(guī)律會出現(xiàn)很大的差異性。

1.2 常見要素分析

之所以會產(chǎn)生一系列的堆積體滑坡問題，可以將其因素歸結(jié)為受到如下方面的影響，比如滑坡體、滑坡面及滑坡周邊環(huán)境等等。一般來說，滑坡體即漸漸和母體相互分離，然后又進行進一步滑動的巖土體。針對均勻滑坡而言，滑坡體的主要特征就在于滑坡體總體會被轉(zhuǎn)移，不過因為滑坡體內(nèi)部的兩點相對位置不會出現(xiàn)變化，此時因為受到土體方面的影響，就極易出現(xiàn)裂縫問題。除此之外，滑坡床就是指此時滑坡體并沒有出現(xiàn)移動問題的主要巖土部分。在滑坡期間，其形體通常維持了基本結(jié)構(gòu)，而不會出現(xiàn)相應地改變，此時僅有前緣會產(chǎn)生一定的擠壓縫隙，滑坡壁后緣就會生成相應的弧形張縫隙，兩側(cè)還會漸漸產(chǎn)出部分剪裂縫發(fā)育現(xiàn)象，此時滑坡床的實際形態(tài)還會進一步影響滑坡強度和實際范圍。第三，滑動面就是指滑坡體和滑坡床間所包含的分界面。

2 預應力錨索抗滑樁的特征及計算方式

操作人員需要先在樁頂?shù)乃闹馨仓靡幌盗械腻^索，接著繼續(xù)給它們帶來更多的預應力，如此一來，就能夠確保預應力錨索抗滑樁的受力均勻[2]。一般來說，預應力錨索抗滑樁的掩埋高度相對很淺，同時較之于普通的抗滑樁會有所差異。實際上，推力常常呈現(xiàn)為矩形分布的狀況，那么懸臂桿件的彎矩位置的最大值即Mmax=1/2ql2。而如果預應力錨索抗滑樁只是一個相對很單一的支梁部分，那么該方位彎矩最大值就會處在梁跨中端，此時Mmax=1/8ql2。而如果相關(guān)的操作人員需要通過一端的鉸支搭載另一側(cè)的鉸支，那么預應力錨索力所呈現(xiàn)出的實際取值，往往都會進一步干擾到彎矩取值，而且預應力錨索抗滑樁的內(nèi)力也會出現(xiàn)一定程度地浮動。此時受力狀態(tài)需要保證預應力錨索抗滑樁達到如下基本條件，即截面小以及樁身短。

較之于一般性的抗滑樁，其預應力錨索抗滑樁的計算方法有所差異，其常常采用摩根斯頓—普拉埃斯方法。也就是在樁的兩端采取優(yōu)化及有限差的方法，從而讓樁所位置的分塊可以達到一定程度的均衡，進而進一步估算出樁以及滑坡間的相互作用。根據(jù)大量的實踐經(jīng)驗表明，相關(guān)的工作人員要想確保預應力錨索抗滑樁合理運作，就要全面考慮到如下兩種不同的受力情況。具體而言，從一方面來說，由于在實際運作中，錨索預應力以及土彈性抗力會影響樁的實際受力情況，那么就可以靈活地采取基系數(shù)法展開相應的計算活動。從另一個方面來說，倘若滑坡推力、錨索拉力等其他部分都已經(jīng)影響到了預應力錨索抗滑樁，而此時相關(guān)工作人員在估算樁身內(nèi)力和移動條件時，就要求靈活地結(jié)合不利組合。

除此之外，在設(shè)計預應力錨索抗滑樁的過程中還需要考慮如下因素，具體來說，如果樁受到設(shè)計滑坡推力的影響，那么錨索拉力就務(wù)必要契合設(shè)計拉力取值。如果錨索拉力相對較小，那么此時錨索就無法充分地發(fā)揮支點的影響，這就很難充分地把控位移情況，在這一情況之下，相關(guān)的操作人員只有進一步為樁頂嵌入相應地力，如此一來，才可以降低一定程度的樁身內(nèi)力，同時也可以讓一系列滑坡推力進一步傳導至滑床內(nèi)部[3]。但是，考慮如果錨索設(shè)計拉力超出基本的正常范圍，那么錨索拉力很難達到既定的設(shè)計值，就此就會帶來一系列的資源浪費，除此之外，這還會對錨索的作業(yè)技術(shù)和實際實施過程帶來一定的不利影響。一般情況下，錨索的設(shè)計拉力通常為滑坡推力的二分之一到七分之四。不容忽視的是，相關(guān)的操作人員還需要根據(jù)實際作業(yè)條件，靈活地使用Winkle彈性地基梁開始實質(zhì)性的估算工作，倘若單處錨索的錨固力N1=400kN屬于主要的聚集力，而且還需要將它們運用到梁上，那么在計算期間，相關(guān)的工作人員就需要將垂直在梁的分力當作主要的設(shè)計力。

3 地質(zhì)滑坡治理工程中抗滑樁的應用分析

3.1 抗滑樁設(shè)計應用要點分析

首先，相關(guān)的工作人員需要明晰樁群平面分布方位，科學設(shè)置樁距和實際樁位。在明確樁位的過程中，通常會采取懸臂梁法以及有限單元法等等。各個樁位都會在一定程度上影響著滑坡穩(wěn)定系數(shù)，在此期間，要求靈活地采取有限單元法。換言之，相關(guān)的工作人員需要依據(jù)有限元折減法，扣除掉滑帶以及滑體強度參數(shù)，所產(chǎn)生的數(shù)值就是相對應的安全系數(shù)。相關(guān)的工作人員把樁作為埋入滑坡體內(nèi)的梁單元，充分地利用有限單元法計算它們的推力，然后再明晰其基本的樁位。然后，相關(guān)的工作人員要選取合適的樁型，明晰相應的樁長，然后綜合地理環(huán)境以及一般條件進行選取。最后，力的分析。一般來說，相關(guān)的工作人員要采用地基梁法，進一步預測變形的狀況。而對于滑坡推力，就需要明確樁背作用點、大小以及滑坡種類，由于抗滑樁受到水平荷載的影響，所以會產(chǎn)生一定的豎向壓力，比如說摩擦力等等。

3.2 抗滑樁施工準備技術(shù)要點分析

在開展抗滑樁工作之前，相關(guān)的工作人員要仔細地分析項目實際狀況，同時要完成好拆除管線工作，并修建好滑動帶外圍截排水渠。綜合施工圖紙和設(shè)計標準，此時要明晰抗滑樁具體作業(yè)的方位和實際高程。在抗滑樁作業(yè)期間，還需要采取分段挑樁開挖的方法，在做完挖樁工作之后，就要求交由監(jiān)理工作者予以審核，只有審核通過后方可開始下一環(huán)節(jié)。接著，相關(guān)的工作人員要完成好技術(shù)交底和安全交底方面的工作，讓作業(yè)人員仔細地遵循施工圖紙方可作業(yè)，避免產(chǎn)生盲目作業(yè)的問題。在孔口地面下，相關(guān)的工作人員還要求開展事前襯砌工作，孔口地表上厚度為0.4m的鋼筋混凝土樁井鎖口。根據(jù)項目開展的實際條件，相應地完成好施工設(shè)備準備工作，同時還需要設(shè)定好對滑坡變形、移動狀況監(jiān)測的設(shè)備。對于設(shè)備裝置，要求加強維護和管控，確保工作能夠順利開展。

4 抗滑樁對堆積體滑坡展開治理的方法分析

通常來說，堆積體滑坡的實際滑面相對比較深，同時地下水也比較多。而在實際治理過程中，如果相關(guān)的工作人員利用常規(guī)抗滑樁開始治理，那么樁身就需要高達50m，而且如果截面比較大，此時就一定會給礦山工程帶來相應的挑戰(zhàn)及阻礙。不過如果采取預應力錨索抗滑樁進行治理，就能夠進一步充分地發(fā)揮輔助功能，在很大程度上能夠減少樁身長度樁和截面大小。在埋設(shè)預應力錨索抗滑樁期間，通常要下埋十四根預應力錨索抗滑樁，而且還需要確保樁和樁間保持7米的間隔，設(shè)計樁頂標高需要矮于地面2m～5m，而樁身直徑一般要在31m～37m的區(qū)間內(nèi)，而樁底就要求繼續(xù)下沉到基巖的兩到三米。

值得注意的是，為了更加高效的穩(wěn)固及拉伸錨索，那么此時樁頭靠河側(cè)要設(shè)計成為一定的斜面，同時要和錨索軸線保持垂直。為了有效地避免錨頭中混凝土局部出現(xiàn)受損現(xiàn)象，那么相關(guān)的工作人員在設(shè)計錨頭期間，要求靈活地采取承壓鋼板。同時，相關(guān)的操作人員此時還需要充分地考慮錨索設(shè)計的實際拉力，保證它是滑坡推力的一半，而且單個位置的錨索拉力是130t，再加上錨索的各個實際長度不能小于70m，在整個過程中，操作人員都要根據(jù)實際情況調(diào)整鋼鉸線束。

圖1 抗滑樁結(jié)構(gòu)示意圖

5 結(jié)束語

綜上所述，堆積體滑坡已經(jīng)成為一種普遍的自然災害之一，此時就更加應該重視其治理活動，而抗滑樁具備一定的抗滑功能，從而能夠給堆積體滑坡的治理帶來相應的幫助。