地质灾害滑坡治理工程中抗滑桩的应用

2020-03-16

能源与环境 2020年1期

（西南能矿建设工程有限公司贵州贵阳 550001）

山体滑坡灾害占地质灾害的比例很高，威胁着经济的平稳发展和人们的生命财产安全。在控制地质灾害的滑坡控制方面，抗滑桩得到广泛应用。

1 抗滑桩类型

（1）悬臂抗滑桩。悬臂抗滑桩主要是通过桩床基础存在的强大抗力对平滑坡的推力进行抵抗，这种类型的抗滑桩主要是应用在浅层滑坡中，最为突出的优势就是在滑坡中进行灵活应用。无论是单级还是多级布桩，均可达到抵抗平滑坡推力的目的。虽然悬臂抗滑桩也有缺点，但不会影响其在治理滑坡中的应用，它已成为当下应用最为频繁的一种抗滑桩。

（2）预应力锚索抗滑桩。预应力锚索抗滑桩技术主要是通过抗滑桩、挡土板和连续梁锚索共同组成的一种空间抗滑结构。其特点是在桩的顶部或桩体相应位置上，设置一个预应力锚索，通过锚索可以提供更大的锚固力以及抗滑力，共同阻挡滑坡下滑。

（3）锚拉桩。锚拉桩受力机制属于主动受力型，对锚杆或者锚索施加预应力之后，会导致锚索和锚杆出现反推力，并且会传递给滑体。能够起到立刻止滑的作用，使建筑物始终处于比较安稳的状态下，见图1。锚拉桩多数情况下处于偏心受压状态，这种方式能节省结构材料，和悬臂式抗滑桩相比，能够节省大约30%～50%的结构成本，缩短工期，降低工程费用。

图1 锚拉桩示意图

2 抗滑桩设计

（1）明确桩群平面，确定桩距桩位。结合相关规定和计算对桩群平面和桩距进行具体布置。对于桩位的确定，主要方式有悬臂梁法、地基梁法和有限单元法等。以有限单元法为例，该种方式是将滑带和滑体强度参数作出折减，然后从中获得安全系数。将桩作为埋入滑坡体中的梁单元，借助有限单元法计算推力，然后明确桩位。对滑坡推力的大小、地形和地层性质进行计算，并确定桩长、锚固深度、截面尺寸以及桩间距。

（2）力的分析。可以将作用在抗滑桩的力进行划分，分别分成作用在桩的上部滑坡推力和作用在桩四周地层对桩的反力。通常情况下，使用地基梁法，对内力进行测定，明确是否变形。对于滑坡推力而言，在桩背上的作用点以及大小分布，与滑坡的具体类型和部位、变形等情况存在一定关联。可以应用不平衡推力传递系数法，对滑坡推力大小进行计算。当处于弹性期的时候，地基反力是结合弹性抗力来计算的，而对于塑形阶段，对反力进行计算是相对复杂的，反力大小需要在锚固点的许用承载能力范围内。

3 地质灾害滑坡治理工程中抗滑桩的应用

（1）抗滑桩施工准备。在具体施工之前，应拆除地上和地下管线。结合施工图以及设计需要，明确抗滑桩中不同桩位和高程。打好施工作业定位桩和附桩。监理工程师应进行审查和认可，而后才能对下道工序进行施工，并要做好技术交底工作，施工人员必须按照施工图纸施工，针对桩区地表进行有效截水和排水，同时需要做好防渗工作。若在雨季施工，还需要在空口位置搭设雨棚。孔口和地面的下方应加强衬砌，孔口地面需要加筑40cm的钢筋混凝土桩井锁口。针对不同工序，准备好不同工序所需的排水、通风和照明设备。同时，还需要设置良好的滑坡变形以及移动观测设施。结合该工程施工特点，对起吊机械和混凝土施工机械、钢筋笼制作等进行定期保养和养护，以保障正常施工。

（2）钻井质量控制。防滑桩一定要严格按照设计规范和设计图纸来制作，一定要对井口和四周区域分散的沉积物进行整平，确保排水和渗水工程，不能出现井口积水现象。对钻孔桩，要求开挖深度和截面位置不应存在切口尖角。桩井的垂直度误差应符合规范及设计需要。

（3）防止钢笼变形。焊接防滑桩主要包含焊接环、加强筋和主散热片，同时对主散热片进行拉直处理，对钢龙进行精准对接。

（4）避免钢笼浮动和下沉。应用在防滑桩的混凝土应当保障混合符合混合比设计需要，使混凝土具有较大的加工性。施工范围应始终保持在20±2cm的范围内。