抗滑桩在治理堆积体滑坡中的应用

摘要：滑坡作为一种较为普遍的自然灾害，其产生的主要原因是人类工程（如铁路、公路、水利、矿山、城镇建设等）的边坡开挖、水库蓄水、暴雨等。文章对堆积体滑坡所具备的特征和基本要素进行了分析，探讨了预应力锚索抗滑桩的特点和其计算方式，同时对抗滑桩治理堆积体滑坡的方法进行了阐述。

关键词：抗滑桩；堆积体滑坡；治理措施；预应力锚索

中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）24-0045-02

1堆积体滑坡的特征和基本要素

1.1特征分析

堆积体滑坡所具备的特征是非常多的（如表1）。堆积体滑坡部分的主要结构是第四系较为松散的岩石与土壤，其中土壤的组成部分是结构松散、孔隙度较大及透水性较强的堆积物。而由于堆积体物资所具有的特殊性质与物理力学性质的转变，以及降雨入渗等因素的影响，使得堆积体的滑坡与其他滑坡在滑坡产生条件及滑移规律上面有着明显的差异。

1.2基本要素分析

构成堆积体滑坡的基本要素主要有：滑坡体、滑坡床、滑坡面及滑坡周界等。滑坡体主要是指脱离母体经过滑动的岩土体。对均匀滑坡来说，滑坡体的特点是滑坡体整体会被移动，但是滑坡体内部的两点因相对位移而没有发生变化，然而由于受到土体的扰动，其会很容易产生裂缝。滑坡床是指滑坡体下没有滑动的岩土体。在滑坡过程中，其形体基本上是保持了原有结构，没有发生什么变化，只是前缘部分会出现少许的挤压裂缝，滑坡壁后缘会产生弧形张裂缝，两侧会有剪裂缝发育现象出现，而且滑坡床的形态会给滑坡产生的强度与范围造成一定的影响。滑动面是指滑坡体和滑坡床间的分界面。这个分界面也是滑坡体滑动过程中和滑坡床接触的面。滑坡周界则是指平面上滑坡体和其周围不动体的分界线，其限制了滑坡发生的范围。

2预应力锚索抗滑桩的特点及其计算方式

预应力锚索抗滑桩的使用主要是在桩顶位置附近放置锚索，然后对其施加预应力，以使预应力锚索抗滑桩的受力特点就像在这个地方有个铰性支点。预应力锚索抗滑桩的掩埋深度会比较浅，且其与一般抗滑桩有着本质的区别。比如由于推力呈矩形分布，因此悬臂杆件的弯矩最大值是在固定端Mmax=1/2ql2。而假如预应力锚索抗滑桩是一个简易的支梁，那么其弯矩的最大值是在梁跨中间Mmax=1/8ql2。当对一端固定与另一端铰支等情况进行考虑的时候，预应力锚索力的大小直接关系着弯矩最大值的大小和部位，然而其和悬臂桩相比，预应力锚索抗滑桩的最大弯矩要低于悬臂桩的弯矩的最大值，但是其位置比悬臂桩要高，而且预应力锚索抗滑桩的内力也会出现转变。这种受力状态要求预应力锚索抗滑桩必须要具备截面小、桩身短等特点。

预应力锚索抗滑桩的内力计算和一般抗滑桩的计算有一些区别，其所使用的计算方式主要是：摩根斯顿—普拉埃斯方法。即在桩的两侧使用优化与有限差分法，以使桩所处的分块能够形成平衡，从而计算桩和滑坡间的相互作用。预应力锚索抗滑桩的设计需要对两种受力状态进行考虑：一是桩只受到锚索预应力与侧面土弹性抗力的作用，这种受力状态下桩的内力与位移可以利用地基系数法进行计算；二是预应力锚索抗滑桩受到滑坡推力、锚索拉力、侧面土弹性抗力及剩余抗滑力等的作用，这种状况下桩身内力与位移的计算需要与上面最为不利的组合相结合。

预应力锚索抗滑桩的设计要合理就需要考虑多种因素。比如当桩受到设计滑坡推力的作用时，锚索拉力必须要达到设计拉力值。假如锚索拉力过小，那么锚索将不能起到支点的作用，这会使位移得不到控制，只有在桩顶加入一道较小的作用力，才能对桩身内力进行减小，从而使大多数的滑坡推力还是利用桩身传入滑床，确保桩身的受力状态不会高于抗滑桩的受力状态。然而，如果锚索设计拉力过大，那么桩身在承受最大滑坡推力的情况下，锚索拉力根本达不到设计值，这会产生很大的浪费，而且对锚索的施工技术及实施也会带来极大的影响。一般情况下，锚索的设计拉力应该是滑坡推力的1/2～4/7，而锚索结构、锚索的应力值及锚索的布置等问题也是预应力锚索抗滑桩在设计中需要考虑的问题。另外，依据Winkle弹性地基梁的计算，以单根锚索的锚固力N1=400kN为集中力，并使其作用于梁上，在计算中，将垂直于梁的分力当成设计力。由此可以计算纵梁的弯矩M、及剪力V。计算公式如下：

Vx=Vo-1/2A1Bp△Ay（2vo-v）-1/6Bpm1△Ay2（3vo-2v）

My=Mo+Voy-1/6A1Bp△Ay2（3yo-y）-1/12Bpm1△Ay3（2yo-y）

式中：Vo是滑动面处桩截面的剪力，Bp是桩的计算宽度，Mo是滑动面桩截面的弯矩，A1是桩前滑动面的地基系数，m1是第一层滑床地基系数随深度变化的比例系数，Ay是滑动面下y处桩截面的侧应力。

3抗滑桩对堆积体滑坡进行治理的方法

堆积体滑坡的特点主要是滑面较深，地下水较多。而在对其进行治理的过程中，如果利用常规抗滑桩对其进行治理，难么桩身要长达50m左右，且截面也很大，这会给工程的施工过程带来极大的难题。但利用预应力锚索抗滑桩对治理工程进行辅助治理，则可极大的降低桩身的长度桩及截面的大小。在埋设预应力锚索抗滑桩的时候，一共要埋设14根预应力锚索抗滑桩，且桩与桩之间的距离要达到7m，设计桩顶标高应低于地面2～5m，而桩身长度要达到31～37m，桩底要深入完整基岩2～3m，滑面下的桩身长度要占桩身总长度的1/5（如图1）。

此外，为了方便锚索的固定和拉伸，桩头靠河侧可以设计成斜面，而且要与锚索轴线垂直。为了避免锚头下的混凝土局部应力因集中而受到破坏，锚头下的设计需要使用一定厚度和大小的承压钢板。而且锚索的设计拉力要为滑坡推力的1/2，单根锚索的拉力要达到130t，预拉力要达到90t，每根锚索的长度要达到70m，且要使用钢铰线束。锚索固定在基岩中的长度要达到10m，锚索的倾角要达到25℃，而水平投影下锚索轴线和桩截面长轴间的夹角要达到2°。

图1预应力锚索抗滑桩结构图

4结语

堆积体滑坡作为一种较为常见的自然灾害，对其的治理是需要被人们重视的。上文主要分析了堆积体滑坡的特征及基本要素，并探讨了预应力锚索抗滑桩的特点和其计算方式，以及预应力锚索抗滑桩对堆积体滑坡进行治理的方法，从而为堆积体滑坡的治理提供一些帮助。

参考文献

[1] 李晓娟．抗滑桩在治理堆积体滑坡中的应用[J]．城

 市建设理论研究，2013，（22）．

[2] 吴综泽．抗滑桩在滑坡治理中的研究现状与进展[J]．

 广东科技，2011，（6）．

[3] 徐建新，武骏娟，王程．抗滑桩在滑坡治理工程中的

 应用[J]．科技信息，2011，（8）．

作者简介：易祥成（1959—），男，湖南省地质矿产勘查开发局409队工程师，研究方向：水工环（岩土工程）。

摘要：滑坡作为一种较为普遍的自然灾害，其产生的主要原因是人类工程（如铁路、公路、水利、矿山、城镇建设等）的边坡开挖、水库蓄水、暴雨等。文章对堆积体滑坡所具备的特征和基本要素进行了分析，探讨了预应力锚索抗滑桩的特点和其计算方式，同时对抗滑桩治理堆积体滑坡的方法进行了阐述。

关键词：抗滑桩；堆积体滑坡；治理措施；预应力锚索

中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）24-0045-02

1堆积体滑坡的特征和基本要素

1.1特征分析

堆积体滑坡所具备的特征是非常多的（如表1）。堆积体滑坡部分的主要结构是第四系较为松散的岩石与土壤，其中土壤的组成部分是结构松散、孔隙度较大及透水性较强的堆积物。而由于堆积体物资所具有的特殊性质与物理力学性质的转变，以及降雨入渗等因素的影响，使得堆积体的滑坡与其他滑坡在滑坡产生条件及滑移规律上面有着明显的差异。

1.2基本要素分析

构成堆积体滑坡的基本要素主要有：滑坡体、滑坡床、滑坡面及滑坡周界等。滑坡体主要是指脱离母体经过滑动的岩土体。对均匀滑坡来说，滑坡体的特点是滑坡体整体会被移动，但是滑坡体内部的两点因相对位移而没有发生变化，然而由于受到土体的扰动，其会很容易产生裂缝。滑坡床是指滑坡体下没有滑动的岩土体。在滑坡过程中，其形体基本上是保持了原有结构，没有发生什么变化，只是前缘部分会出现少许的挤压裂缝，滑坡壁后缘会产生弧形张裂缝，两侧会有剪裂缝发育现象出现，而且滑坡床的形态会给滑坡产生的强度与范围造成一定的影响。滑动面是指滑坡体和滑坡床间的分界面。这个分界面也是滑坡体滑动过程中和滑坡床接触的面。滑坡周界则是指平面上滑坡体和其周围不动体的分界线，其限制了滑坡发生的范围。

2预应力锚索抗滑桩的特点及其计算方式

预应力锚索抗滑桩的使用主要是在桩顶位置附近放置锚索，然后对其施加预应力，以使预应力锚索抗滑桩的受力特点就像在这个地方有个铰性支点。预应力锚索抗滑桩的掩埋深度会比较浅，且其与一般抗滑桩有着本质的区别。比如由于推力呈矩形分布，因此悬臂杆件的弯矩最大值是在固定端Mmax=1/2ql2。而假如预应力锚索抗滑桩是一个简易的支梁，那么其弯矩的最大值是在梁跨中间Mmax=1/8ql2。当对一端固定与另一端铰支等情况进行考虑的时候，预应力锚索力的大小直接关系着弯矩最大值的大小和部位，然而其和悬臂桩相比，预应力锚索抗滑桩的最大弯矩要低于悬臂桩的弯矩的最大值，但是其位置比悬臂桩要高，而且预应力锚索抗滑桩的内力也会出现转变。这种受力状态要求预应力锚索抗滑桩必须要具备截面小、桩身短等特点。

预应力锚索抗滑桩的内力计算和一般抗滑桩的计算有一些区别，其所使用的计算方式主要是：摩根斯顿—普拉埃斯方法。即在桩的两侧使用优化与有限差分法，以使桩所处的分块能够形成平衡，从而计算桩和滑坡间的相互作用。预应力锚索抗滑桩的设计需要对两种受力状态进行考虑：一是桩只受到锚索预应力与侧面土弹性抗力的作用，这种受力状态下桩的内力与位移可以利用地基系数法进行计算；二是预应力锚索抗滑桩受到滑坡推力、锚索拉力、侧面土弹性抗力及剩余抗滑力等的作用，这种状况下桩身内力与位移的计算需要与上面最为不利的组合相结合。

预应力锚索抗滑桩的设计要合理就需要考虑多种因素。比如当桩受到设计滑坡推力的作用时，锚索拉力必须要达到设计拉力值。假如锚索拉力过小，那么锚索将不能起到支点的作用，这会使位移得不到控制，只有在桩顶加入一道较小的作用力，才能对桩身内力进行减小，从而使大多数的滑坡推力还是利用桩身传入滑床，确保桩身的受力状态不会高于抗滑桩的受力状态。然而，如果锚索设计拉力过大，那么桩身在承受最大滑坡推力的情况下，锚索拉力根本达不到设计值，这会产生很大的浪费，而且对锚索的施工技术及实施也会带来极大的影响。一般情况下，锚索的设计拉力应该是滑坡推力的1/2～4/7，而锚索结构、锚索的应力值及锚索的布置等问题也是预应力锚索抗滑桩在设计中需要考虑的问题。另外，依据Winkle弹性地基梁的计算，以单根锚索的锚固力N1=400kN为集中力，并使其作用于梁上，在计算中，将垂直于梁的分力当成设计力。由此可以计算纵梁的弯矩M、及剪力V。计算公式如下：

Vx=Vo-1/2A1Bp△Ay（2vo-v）-1/6Bpm1△Ay2（3vo-2v）

My=Mo+Voy-1/6A1Bp△Ay2（3yo-y）-1/12Bpm1△Ay3（2yo-y）

式中：Vo是滑动面处桩截面的剪力，Bp是桩的计算宽度，Mo是滑动面桩截面的弯矩，A1是桩前滑动面的地基系数，m1是第一层滑床地基系数随深度变化的比例系数，Ay是滑动面下y处桩截面的侧应力。

3抗滑桩对堆积体滑坡进行治理的方法

堆积体滑坡的特点主要是滑面较深，地下水较多。而在对其进行治理的过程中，如果利用常规抗滑桩对其进行治理，难么桩身要长达50m左右，且截面也很大，这会给工程的施工过程带来极大的难题。但利用预应力锚索抗滑桩对治理工程进行辅助治理，则可极大的降低桩身的长度桩及截面的大小。在埋设预应力锚索抗滑桩的时候，一共要埋设14根预应力锚索抗滑桩，且桩与桩之间的距离要达到7m，设计桩顶标高应低于地面2～5m，而桩身长度要达到31～37m，桩底要深入完整基岩2～3m，滑面下的桩身长度要占桩身总长度的1/5（如图1）。

此外，为了方便锚索的固定和拉伸，桩头靠河侧可以设计成斜面，而且要与锚索轴线垂直。为了避免锚头下的混凝土局部应力因集中而受到破坏，锚头下的设计需要使用一定厚度和大小的承压钢板。而且锚索的设计拉力要为滑坡推力的1/2，单根锚索的拉力要达到130t，预拉力要达到90t，每根锚索的长度要达到70m，且要使用钢铰线束。锚索固定在基岩中的长度要达到10m，锚索的倾角要达到25℃，而水平投影下锚索轴线和桩截面长轴间的夹角要达到2°。

图1预应力锚索抗滑桩结构图

4结语

堆积体滑坡作为一种较为常见的自然灾害，对其的治理是需要被人们重视的。上文主要分析了堆积体滑坡的特征及基本要素，并探讨了预应力锚索抗滑桩的特点和其计算方式，以及预应力锚索抗滑桩对堆积体滑坡进行治理的方法，从而为堆积体滑坡的治理提供一些帮助。

参考文献

[1] 李晓娟．抗滑桩在治理堆积体滑坡中的应用[J]．城

 市建设理论研究，2013，（22）．

[2] 吴综泽．抗滑桩在滑坡治理中的研究现状与进展[J]．

 广东科技，2011，（6）．

[3] 徐建新，武骏娟，王程．抗滑桩在滑坡治理工程中的

 应用[J]．科技信息，2011，（8）．

作者简介：易祥成（1959—），男，湖南省地质矿产勘查开发局409队工程师，研究方向：水工环（岩土工程）。

摘要：滑坡作为一种较为普遍的自然灾害，其产生的主要原因是人类工程（如铁路、公路、水利、矿山、城镇建设等）的边坡开挖、水库蓄水、暴雨等。文章对堆积体滑坡所具备的特征和基本要素进行了分析，探讨了预应力锚索抗滑桩的特点和其计算方式，同时对抗滑桩治理堆积体滑坡的方法进行了阐述。

关键词：抗滑桩；堆积体滑坡；治理措施；预应力锚索

中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）24-0045-02

1堆积体滑坡的特征和基本要素

1.1特征分析

堆积体滑坡所具备的特征是非常多的（如表1）。堆积体滑坡部分的主要结构是第四系较为松散的岩石与土壤，其中土壤的组成部分是结构松散、孔隙度较大及透水性较强的堆积物。而由于堆积体物资所具有的特殊性质与物理力学性质的转变，以及降雨入渗等因素的影响，使得堆积体的滑坡与其他滑坡在滑坡产生条件及滑移规律上面有着明显的差异。

1.2基本要素分析

构成堆积体滑坡的基本要素主要有：滑坡体、滑坡床、滑坡面及滑坡周界等。滑坡体主要是指脱离母体经过滑动的岩土体。对均匀滑坡来说，滑坡体的特点是滑坡体整体会被移动，但是滑坡体内部的两点因相对位移而没有发生变化，然而由于受到土体的扰动，其会很容易产生裂缝。滑坡床是指滑坡体下没有滑动的岩土体。在滑坡过程中，其形体基本上是保持了原有结构，没有发生什么变化，只是前缘部分会出现少许的挤压裂缝，滑坡壁后缘会产生弧形张裂缝，两侧会有剪裂缝发育现象出现，而且滑坡床的形态会给滑坡产生的强度与范围造成一定的影响。滑动面是指滑坡体和滑坡床间的分界面。这个分界面也是滑坡体滑动过程中和滑坡床接触的面。滑坡周界则是指平面上滑坡体和其周围不动体的分界线，其限制了滑坡发生的范围。

2预应力锚索抗滑桩的特点及其计算方式

预应力锚索抗滑桩的使用主要是在桩顶位置附近放置锚索，然后对其施加预应力，以使预应力锚索抗滑桩的受力特点就像在这个地方有个铰性支点。预应力锚索抗滑桩的掩埋深度会比较浅，且其与一般抗滑桩有着本质的区别。比如由于推力呈矩形分布，因此悬臂杆件的弯矩最大值是在固定端Mmax=1/2ql2。而假如预应力锚索抗滑桩是一个简易的支梁，那么其弯矩的最大值是在梁跨中间Mmax=1/8ql2。当对一端固定与另一端铰支等情况进行考虑的时候，预应力锚索力的大小直接关系着弯矩最大值的大小和部位，然而其和悬臂桩相比，预应力锚索抗滑桩的最大弯矩要低于悬臂桩的弯矩的最大值，但是其位置比悬臂桩要高，而且预应力锚索抗滑桩的内力也会出现转变。这种受力状态要求预应力锚索抗滑桩必须要具备截面小、桩身短等特点。

预应力锚索抗滑桩的内力计算和一般抗滑桩的计算有一些区别，其所使用的计算方式主要是：摩根斯顿—普拉埃斯方法。即在桩的两侧使用优化与有限差分法，以使桩所处的分块能够形成平衡，从而计算桩和滑坡间的相互作用。预应力锚索抗滑桩的设计需要对两种受力状态进行考虑：一是桩只受到锚索预应力与侧面土弹性抗力的作用，这种受力状态下桩的内力与位移可以利用地基系数法进行计算；二是预应力锚索抗滑桩受到滑坡推力、锚索拉力、侧面土弹性抗力及剩余抗滑力等的作用，这种状况下桩身内力与位移的计算需要与上面最为不利的组合相结合。

预应力锚索抗滑桩的设计要合理就需要考虑多种因素。比如当桩受到设计滑坡推力的作用时，锚索拉力必须要达到设计拉力值。假如锚索拉力过小，那么锚索将不能起到支点的作用，这会使位移得不到控制，只有在桩顶加入一道较小的作用力，才能对桩身内力进行减小，从而使大多数的滑坡推力还是利用桩身传入滑床，确保桩身的受力状态不会高于抗滑桩的受力状态。然而，如果锚索设计拉力过大，那么桩身在承受最大滑坡推力的情况下，锚索拉力根本达不到设计值，这会产生很大的浪费，而且对锚索的施工技术及实施也会带来极大的影响。一般情况下，锚索的设计拉力应该是滑坡推力的1/2～4/7，而锚索结构、锚索的应力值及锚索的布置等问题也是预应力锚索抗滑桩在设计中需要考虑的问题。另外，依据Winkle弹性地基梁的计算，以单根锚索的锚固力N1=400kN为集中力，并使其作用于梁上，在计算中，将垂直于梁的分力当成设计力。由此可以计算纵梁的弯矩M、及剪力V。计算公式如下：

Vx=Vo-1/2A1Bp△Ay（2vo-v）-1/6Bpm1△Ay2（3vo-2v）

My=Mo+Voy-1/6A1Bp△Ay2（3yo-y）-1/12Bpm1△Ay3（2yo-y）

式中：Vo是滑动面处桩截面的剪力，Bp是桩的计算宽度，Mo是滑动面桩截面的弯矩，A1是桩前滑动面的地基系数，m1是第一层滑床地基系数随深度变化的比例系数，Ay是滑动面下y处桩截面的侧应力。

3抗滑桩对堆积体滑坡进行治理的方法

堆积体滑坡的特点主要是滑面较深，地下水较多。而在对其进行治理的过程中，如果利用常规抗滑桩对其进行治理，难么桩身要长达50m左右，且截面也很大，这会给工程的施工过程带来极大的难题。但利用预应力锚索抗滑桩对治理工程进行辅助治理，则可极大的降低桩身的长度桩及截面的大小。在埋设预应力锚索抗滑桩的时候，一共要埋设14根预应力锚索抗滑桩，且桩与桩之间的距离要达到7m，设计桩顶标高应低于地面2～5m，而桩身长度要达到31～37m，桩底要深入完整基岩2～3m，滑面下的桩身长度要占桩身总长度的1/5（如图1）。

此外，为了方便锚索的固定和拉伸，桩头靠河侧可以设计成斜面，而且要与锚索轴线垂直。为了避免锚头下的混凝土局部应力因集中而受到破坏，锚头下的设计需要使用一定厚度和大小的承压钢板。而且锚索的设计拉力要为滑坡推力的1/2，单根锚索的拉力要达到130t，预拉力要达到90t，每根锚索的长度要达到70m，且要使用钢铰线束。锚索固定在基岩中的长度要达到10m，锚索的倾角要达到25℃，而水平投影下锚索轴线和桩截面长轴间的夹角要达到2°。

图1预应力锚索抗滑桩结构图

4结语

堆积体滑坡作为一种较为常见的自然灾害，对其的治理是需要被人们重视的。上文主要分析了堆积体滑坡的特征及基本要素，并探讨了预应力锚索抗滑桩的特点和其计算方式，以及预应力锚索抗滑桩对堆积体滑坡进行治理的方法，从而为堆积体滑坡的治理提供一些帮助。

参考文献

[1] 李晓娟．抗滑桩在治理堆积体滑坡中的应用[J]．城

 市建设理论研究，2013，（22）．

[2] 吴综泽．抗滑桩在滑坡治理中的研究现状与进展[J]．

 广东科技，2011，（6）．

[3] 徐建新，武骏娟，王程．抗滑桩在滑坡治理工程中的

 应用[J]．科技信息，2011，（8）．

作者简介：易祥成（1959—），男，湖南省地质矿产勘查开发局409队工程师，研究方向：水工环（岩土工程）。