滑坡治理中抗滑桩桩位分析
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摘要：滑坡治理是一项复杂的系统工程，其中抗滑桩的桩位在这项复杂的系统工程中起着生死攸关的作用，桩位选择正确，能使边坡得以稳定，达到预设的治理目的，如果桩位选择不正确，不但使治理工程功亏于溃，甚至存在着安全隐患。因此，在滑坡治理中对抗滑桩桩位的准确分析就变得很重要。由于各施工所在地的地质情况各不相同，具体施工时遇到的问题也各不相同，本文就以云南的铁路、公路为例，阐述了抗滑桩的施工控制技术以及抗滑桩变形及内外力分析。
关键词：滑坡治理；抗滑桩；桩位；分析
Abstract: the landslide is a complicated system engineering, pile position plays a be a life-and-death matter's role in this complex system engineering of anti-slide pile position which, choose the right, can make the slope is stable, reaches the preset goal of management, if the pile position selection is not correct, not only make the project ended in collapse, and even the existence of security risks. Therefore, in landslide anti-slide pile location accuracy analysis becomes important. Due to the construction site geological conditions of each are not identical, some specific construction issues also each are not identical, this paper take Yunnan railway, highway as an example, expounds the construction control technology of anti-slide pile and pile deformation and internal force analysis of slip.
Keywords: landslide; anti-slide pile; pile; analysis
中图分类号：P642文献标识码： A 文章编号：
一、前言
抗滑桩是滑坡治理的关键与核心，长期以来，抗滑桩作为一种支挡抗滑结构物而广泛应用于滑坡及边坡的稳定性治理中，它涉及多个学科范畴。以往对抗滑桩桩位的计算方法以及滑坡施工控制技术，已经不能很好的适应实践的要求，因此，亟需一种新的抗滑桩桩位的计算方法及施工控制技术来迎合这种滑坡治理工程的需要。这涉及到抗滑桩的类型，以及成孔质量保证、钢筋笼不变形及不下沉、如何将桩点定位，不发生位移与偏离等诸方面的要素，只有这些要素都符合科学的计算，精准的定位，才能使滑坡治理的综合系统工程更加圆满。
二、抗滑桩的类型
抗滑桩按施工方法可分为：打人桩、钻孔桩和挖孔桩；按材料可分为：木桩、钢桩和钢筋混凝土桩；按桩的截面形状可分为圆形桩，管形桩和矩形桩等；按桩与周围岩土的相对刚度分为刚性桩和弹性桩；按结构型式可分为排式单桩、承台式桩和排架桩。抗滑桩的抗滑作用主要是利用稳定地层的锚固作用和被动抗力来平衡滑坡推力。与其它抗滑工程如抗滑挡墙、锚杆等相比，其具有抗滑能力强、适用条件广泛、不易恶化滑坡状态、施工安全简便，并能进一步核实地质条件等突出优点。由于抗滑桩在治理滑坡及维护边坡稳定上的突出优点，使抗滑桩广泛应用于矿山边坡、铁路、公路滑坡、工业与民用建筑基坑支护、港口等边坡工程中。且抗滑桩的单桩截面已达3．5 * 7.0 m，单桩的长度已超过50 m。在滑坡治理及边坡工程中，针对不同工程地质条件．采用不同类型的抗滑桩进行边坡加固与滑坡治理取得了大量成功的经验，随着国民经济建设速度的加快．其应用前景将更加广阔。
三、抗滑桩施工控制技术
1.成孔质量保证措施
抗滑桩要严格按设计图施工。同时，将施工的开挖过程视为对滑坡进行再勘察过程对待，及时地质编录，及时信息反馈，以利于调整和优化施工设计。抗滑桩施工前，须平整清除井口及周围的分散堆积物，做好施工区的地表截、排水及防渗工作，严禁井口积水。孔桩开挖深度和断面不允许欠挖，不得有尖角，开挖断面不得小于桩身设计断面与砼护壁厚度之和，护壁后的桩井净断面不小于桩身设计断面尺寸。桩井垂直度误差应符合规范和设计要求。在地下水集中渗漏处，井壁支护前应采用引水管将水引出，浇筑时扎、堵管口，并埋入混凝土中。护壁砼强度应按设计强度等级配制，同时保证其具有良好的和易性，以便于进料灌注和振捣密实。
2.防止钢筋笼变形措施
焊接抗滑桩的钢筋笼时，应焊牢箍筋、加劲筋与主筋，而且要求主筋必须调直。对于钢筋笼对接应当确保同一铅垂线上。钢筋笼的安放应首先对准孔位，然后避免碰撞孔壁，通过确保定位准确后立即固定。
3.防止钢筋笼上浮、下沉的技术措施
抗滑桩所采用的混凝土应确保搅拌符合配合比施工要求，同时应保证混凝土的和易性，坍落度适宜控制在20±2cm范围之间。采用导管法兰则应焊接导向斜面，以避免拔导管时造成导管挂笼。另外应采取迅速浇灌以及缩短浇灌时间，防止混凝土初凝形成硬块，另外采用扶笼器把钢筋笼固定起来，并压在井门下，限制钢筋笼活动。
4.防止桩位偏移，保证桩点定位的措施
通过采取精心测量，反复校验。对桩位点逐个打灰桩，在桩点开挖前做十字定位控制。每施工一根桩，用极坐标法对桩点再进行一次复检。钢筋笼必须居中，以免偏移，钢筋笼应加设钢筋笼定位卡。
四、抗滑桩变形及内力分析
1.滑动面以上抗滑桩的位移及内力分析
对于滑动面以上抗滑桩的位移及内力分析主要作为悬臂梁求解。当其分别受均布荷载及线性荷载时，由变形微分方程式
,
并考虑在滑动面处其转角及位移边界条件分别为øA 及xA。可求得均布荷载下抗滑桩滑面以上部分的位移及转角方程为
线性分布荷载下抗滑桩滑面以上部分的转角及位移为
2.滑动面以下抗滑桩的内力及变形分析
抗滑桩位于滑动面以下部分主要为地基梁，采用地基梁理论确定其变形及内力。当受均布荷载及线性荷载时分别讨论如下：
（一）当受均布荷载作用时(k法)，桩顶受水平荷载时抗滑桩挠曲微分方程为
其中：xKBp为地基作用于桩上的水平抗力，。引入变形系数，即,上式可写为
解上述微分方程，得到滑动面以下桩身任一截面的变位和内力的计算公式：
其中：
当桩底为自由端时，Mb=0，Qb=0，可得
（二）当受线性分布荷载作用时(m法)，桩的挠曲微分方程为 。
结合边界条件解该方程可得
式中：、、、分别为锚固段桩身任一截面位移(m)，转角(弧度)．弯矩(MN·m)．剪力(MN)；、、、分别为滑动面处桩的位移，转角，弯矩(MN·m)，剪力(MN)；Aj、Bj、Cj、Dj分别为随桩的换算深度而异的“m”法影响函数值；E为混凝土的弹性模量，MPa；I为桩的截面惯性矩．m4；为桩的变形系数，m-1。
，当j=0时，取
，当j=0时，取
，当j=0时，取
，当j=0时，取
上述公式中规定：若K为正整数，则（-K）！=。为保证计算精度,各式中应取m为≥4的的正整数。
当桩底为自由端时，有
3．抗滑桩设计实例
利用所编制的抗滑桩内力、变形分析与制图程序，对延吉至图们高速公路中里滑坡抗滑桩进行了设计。确定了该抗滑桩的变形、弯矩、剪力及桩与周围岩土体间的压力，如图1所示。
同时对该抗滑桩底部边界条件变化时及不同地基弹性抗力系数时内力的变化进行了对比研究，其结果如表1所示。
表1不同地基弹性抗力系数及桩底约束条件时桩内力的变化情况
可以看出，当地基抗力系数及端部约束在所给范围内变化时，其内力变化较小。底部为固定端时剪力变化较大。底部为固定端约束的情况应予以避免。
4.抗滑桩结构设计及桩侧应力复核
由计算所得内力对抗滑桩结构按混凝土结构设计规范(GBJ一89)进行结构设计。对于桩对周围岩土体的作用进行桩侧应力复核。按地层情况分以下两种情况进行：
（一）土、松散地层桩侧应力复核桩身对土及松散地层的侧壁压应力应符合
（二）较完整岩质、半岩质地层
对于中里滑坡桩身对岩体的侧壁压应力应符合其中c为折减系数。根据岩体的风化程度、裂隙发育程度及软化程度，通常取0.3～0.5，对滑坡凝灰质砂岩取0.3。K为岩层构造在水f方向换算系数，通常取l～0.5，对中里滑坡凝灰质砂岩取为凝灰质砂岩的抗压强度。
对抗滑桩的以上评价及滑坡推力等桩没计前期分析编制了设计程序(APD)，使抗滑桩的设汁简捷、准确，具有广泛的应用前景。
五、结束语：
抗滑桩桩位的选择及其治理不仅是一个技术挑战，更是一个治理工程对技术人员的科学严谨态度的检验，因此它需要科学、精准，不能出现微小偏差。本文通过结合云南公路、铁路潜在滑坡体治理工程项目，提出采取抗滑桩治理滑坡方案，对抗滑桩的施工进行详细的探讨，同时提出抗滑桩治理滑坡施工的关键控制技术，及其抗滑桩变形及内外力分析，可为滑坡治理工程提供技术上的借鉴。
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