金博
摘 要 滑坡是山體沿軟弱帶或軟弱面作整體滑移的不良地質現(xiàn)象,是山區(qū)中經(jīng)常遇到的一種危害性極大的自然災害?;鲁3T斐芍卮蟮慕?jīng)濟損失以及危害著人們的生命安全。本文是對治理滑坡的常用工程建筑物抗滑樁在目前工程中的一些未能解決的問題通過已有文獻進行檢索和分析,列舉前人在抗滑樁研究中采用的方法以及計算方法,樁身受力分布,抗滑樁樁土作用取得的成效。并且介紹了目前常采用的抗滑樁與錨桿支擋結構物共同作用的現(xiàn)象。對于抗滑樁的發(fā)展與推廣具有一定的積極作用。
關鍵詞 滑坡 抗滑樁 抗滑樁計算方法
1引言
20世紀50年代之前,世界上治理滑坡常采用地表排水、清方減載、填土反壓、抗滑擋墻及漿砌片石等防治措施。但是,經(jīng)實踐證明,地表排水、清方減載、填土反壓僅能使邊坡處于暫時穩(wěn)定的狀態(tài),經(jīng)過一定的時間便會復發(fā)。在歐洲的滑坡防治歷史上存在著不少的實例也造成了重大的經(jīng)濟損失與巨大的人員死傷。二戰(zhàn)結束后,世界經(jīng)濟迅猛發(fā)展,為保障經(jīng)濟的穩(wěn)步前行,滑坡的防治措施也進行了很大的改進。日本與歐洲率先采用了抗滑樁這類新型的滑坡治理工程建筑物。但是由于當時科技技術的局限,也僅僅只能對一些小型滑坡產(chǎn)生不錯、的效果,對于大規(guī)模性的復活性滑坡仍是束手無策。我國在20世紀60年代開始采用抗滑樁治理鐵道建設中遇到的滑坡,抗滑樁的誕生為我國處理滑坡開創(chuàng)了另一番新的天地。在20世紀80年代末期,出現(xiàn)了主張以排水為主,結合抗滑樁,預應力錨索支擋結構物的完整滑坡治理體系。
2抗滑樁的工作機理與工程特點
抗滑樁是防治滑坡中使用頻率最高的一種工程建筑物。其為典型的被動樁。通常情況下,將其設置在滑坡的適當位置處。有時全部埋入土中,也有部分露出地面的情形。其工作原理是將抗滑樁的下段埋置在滑動面以下的穩(wěn)定底層的一定深度,通過樁與周圍的巖土的嵌固作用以及被動抗力,將滑坡推力傳遞到滑動面以下的穩(wěn)定地層中,來平衡滑坡推力。
抗滑樁具有抗滑能力強,樁位靈活等特點??梢愿鶕?jù)樁上彎矩的真實大小合理布置鋼筋,利于整治正在活動中的滑面,特別適用于工程搶險,并且可以根據(jù)挖樁孔中所挖取的土質情況直接校核工程所在地區(qū)的真實地質情況,對原來設計中不符合情況的部分進行修改,使其更加符合實際情況,容易及時發(fā)現(xiàn)問題,利于補救。
3抗滑樁內力計算方法
抗滑樁的內力計算首先要采用各種簡化手段與假設理論。一般將滑坡體假設為剛塑性體,采用各種極限平衡法來計算滑坡體的穩(wěn)定安全系數(shù)或滑坡推力。在我國目前,常采用折線滑面不平衡推力傳遞系數(shù)法,然后將應力分布形式簡化為樁上的矩形,拋物線形,三角形,梯形的應力分布。后將樁視為豎向彈性地基梁,用豎向彈性地基梁法進行計算。抗滑樁的內力計算方法有很多種,每一種方法也具有其獨特的適用條件與特點。此后,H.Matlock提出了P-Y曲線法,其反應了一定深度下,土抗力與樁身撓度的關系。目前K法,M法,C法等線彈性地基系數(shù)法只適用于小位移的情況,也就是樁實際產(chǎn)生的位移與樁的長度相比時比較小的情況,對大位移的情況就不在適用,并且他們各自有著自己的問題。而非先彈性地基梁法雖然能很好的貼近實際的情況,但是求解起來十分的復雜,并且對于一些情況無法求解出最終的答案。目前比較常用的是對埋入滑動面以下的部分使用豎向彈性地基梁法進行計算,而對于滑動面以上的部分視為懸臂樁進行計算。
懸臂樁法是由于在滑坡推力的作用下,樁土本身發(fā)生位移,壓迫樁前的土體,使樁產(chǎn)生彈性壓縮變形,同時使樁前土體產(chǎn)生抗力,減小抗滑樁的的變形。
4預應力錨索抗滑樁
預應力錨索抗滑樁是在普通抗滑樁的一定位置設置一排或者多排預應力錨索,組成樁-錨支擋體系共同防治滑坡。預應力錨索抗滑樁相對于普通抗滑樁受力模式發(fā)生了重大的改變,大大減少了作用在樁上的應力與樁的截面尺寸,降低了造價。
5結論
抗滑樁作為一種在防治滑坡地質災害中十分有效的手段,在現(xiàn)實工程施工中具有十分重要的地位。不過在目前的施工工程中由于一些難題未能解決,其使用也比較趨于保守,一般情況的下對于實際工程都會選擇修筑更多的抗滑樁來維持滑坡的穩(wěn)定性,這使得在很多時候浪費了大量的人力物力。綜上所述:對抗滑樁進行深入的研究,對我們實際工程具有重要的指導意義。
參考文獻
[1] 李同田.土坡中抗滑樁的作用力計算新方法[R].天津大學水利系研究報告,1985.
[2] 李長東.抗滑樁與滑坡體相互作用機理及其優(yōu)化研究[M].中國地質大學出版社,2009.
[3] 高立娜,嚴明.反算法在某邊坡穩(wěn)定性評價中的應用[J].水土保持研究,2006.
[4] 熊治文,馬輝,朱海東.全埋式雙排抗滑樁的受力分布[J]路基工程,2002.
[5] 鄭剛,李欣,劉暢等.考慮樁土相互作用的雙排樁[J]建筑結構學報,2004.
[6] 戴自航.抗滑樁滑坡推力和樁前滑體抗力分布規(guī)律的研究[J].巖石力學與工程學報,2002.endprint