抗滑桩在滑坡治理工程中的运用与研究论文_刘传秋,杨砚川,郭文

云南地质工程勘察设计研究院

摘要:近年来,抗滑桩在滑坡治理工程中得到了广泛应用和关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了研究背景,分析了设计等级、滑动面(带)、工况与参数。在探讨治理工程总体设计,以及抗滑桩工程设计的基础上,结合相关实践经验,就抗滑桩施工的技术要求展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:抗滑桩;滑坡治理;运用;研究

一、前言

作为对于滑坡治理工程有着重要作用的方法之一,抗滑桩的运用至关重要。该项课题的研究,将会更好地提升对抗滑桩的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与方法,进一步优化其在滑坡治理工程中的整体运用效果。

二、研究背景

自昭通市彝良县“9.07”地震以来,大关县城驻地滑坡变形迹象加剧,昭通市国土资源局对“9.07”地震大关灾区地质灾害应急项目组织招标,云南地质工程勘察设计研究院中标并承担了“云南省大关县翠华镇县委党校至县一中片区滑坡地质灾害勘查、可研、设计”项目。

2014年05月《云南省大关县翠华镇县委党校至县一中片区滑坡地质灾害勘查及防治工程可行性研究》通过云南省地质调查局主持的专家评审会。可行性研究报告已达到初步设计精度,因此,昭通市国土资源局特委托云南地质工程勘察设计研究院对大关县翠华镇县委党校至县一中片区滑坡地质灾害进行治理工程施工图设计,以推进 大关县地质灾害防治工作进程。

三、设计等级、滑动面(带)、工况与参数

1.设计等级的确定

大关县翠华镇县委党校至县一中片区滑坡地质灾害共发育4个滑坡,直接威胁大关县城城区8000余人及1.74亿元固定资产的安全。根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》,大关县翠华镇县委党校至县一中片区各滑坡危害对象确定各自的防治工程设计等级,其中H1滑坡防治工程设计等级为Ⅲ级、H2滑坡防治工程设计等级为Ⅰ级、H3滑坡防治工程设计等级为Ⅱ级、H4滑坡防治工程设计等级为Ⅱ级。

2.设计滑动面(带)

设计考虑的滑动面(带):综合选取勘查定量分析计算中同一条计算断面不同滑动面情况下稳定性最差的滑面进行治理工程设计(即:下滑面,见计算书中计算断面插图),并兼顾其余滑面作用情况。

四、治理工程总体设计

根据县委党校至县一中片区滑坡的勘查可研成果,在深入分析各滑坡的形态特征、活动性状、发展趋势、影响因素等的基础上,结合县委党校至县一中片区开发利用情况,提出抗滑桩+地表排水工程的滑坡综合治理方案,工程总体设计分述如下。

1.抗滑桩工程:在H1滑坡文殊寺大殿前平台布置一排抗滑桩;H2滑坡采取分级支档,于H2滑坡翠华路外半幅路面布置抗滑桩一排、中部县一中廊亭外侧及教学楼中部平台错位布置两排抗滑桩;于H3滑坡县委党校与县城建局之间平台布置抗滑桩一排;于H4滑坡气象局前缘及H4-1滑块前缘各布置一排抗滑桩。

2.排水工程:由于整个坡体上部都有居民生活,为此完善的排水工程是保证滑坡稳定性的一项重要措施,根据地形特征结合治理工程,在H2、H3、H4滑坡体后缘布置截水沟一条,并于H3滑坡后缘、H4滑坡前缘及中部共布置排水沟共三条,将滑坡体地表水引入已有道路边沟及城市排水管网中,防止滑坡体外地表水流入滑坡体内,进而产生危害,

五、抗滑桩工程设计

在H1滑坡文殊寺大殿前平台布置一排抗滑桩:

H1滑坡共布设一排8棵抗滑桩(Z01-Z08),3种桩型(A、B、C型桩),桩心距6.0m,均采用C25混凝土浇筑,其余详见下表。

于H2滑坡翠华路外半幅路面布置抗滑桩一排、中部县一中廊亭外侧及教学楼中部平台错位布置两排抗滑桩:

H2滑坡共布设三排46棵抗滑桩,5种桩型(D、E、F、G、H),其中桩心距均为6.0m;均采用C25混凝土浇筑。

于H3滑坡县委党校与县城建局之间平台布置抗滑桩一排:

H3滑坡共布设一排7棵抗滑桩(Z55~Z61),1种桩型(I型桩),桩心距6.0m,均采用C25混凝土浇筑,桩长均为18m,桩截面1.25m×1.75m。

于H4滑坡气象局前缘及坡体中部各布置一排抗滑桩:

H4滑坡共布设两排28棵抗滑桩,3种桩型,其桩心距为6.0m,均采用C25混凝土浇筑。

根据滑坡推力计算结果,假设作用在抗滑桩上的滑坡推力分布形式主要为梯形,桩底支承条件为自由支承。采用“m”法进行桩身内力计算,粉质粘土含碎块石、碎石土地基,其地基系数选取5MN/m4。桩后剩余下滑力利用选取的典型剖面,最不利滑面处剩余下滑推力,并考虑桩前剩余抗力,采用理正软件6.0版本,计算抗滑桩的内力,并据此进行抗滑桩结构设计。

六、抗滑桩施工的技术要求

抗滑桩采用人工挖孔桩,具有施工简便,无需特殊机械设备的特点,主要施工内容为桩孔开挖及护壁,钢筋笼制作安装,灌注桩体混凝土等。抗滑桩桩孔用人工挖孔,并及时用C25混凝土制作护壁支护(因区内岩土体为古滑坡崩塌堆积体,以碎块石土为主,不宜留较大临空面);按设计要求捆扎焊接钢筋笼,采用搅拌机制拌混凝土,布置混凝土输送泵运料入仓,进行桩体浇筑。

1.抗滑桩的施工应严格按设计图施工,应将开挖过程作为对斜坡进行再勘察的过程来进行,及时编录施工地质情况,以利于反馈设计、实行信息化施工。

2.施工准备应按下列要求进行,以确保施工能连续、快速、安全地进行:按工程要求进行备料,钢筋、水泥应在交货时提交质量检测证书;钢筋应专门建库堆放,避免锈蚀;水泥宜使用普通硅酸盐水泥,严禁使用受潮和过期水泥;砂石料的杂质和有机质的含量应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》的有关规定。

3.桩孔采用以人工开挖为主,开挖前应整平孔口,孔口应有明确施工安全标志,并做好桩区围栏和地表截、排水及防渗工作。在雨季施工时,孔口地面上加筑适当高度的围堰。采用跳跃方式,每次间隔1孔,即跳一挖一。按先施工应急区,后施工一般地段的顺序进行。松散层段原则上以人工开挖为主。孔口锁口处理。基岩段可采用少药量、多炮眼的松动爆破方式。开挖基本成型后再人工刻凿孔壁至设计尺寸。

根据岩土体的自稳性、可能的日生产进度和模板的高度,经过计算确定一次最大开挖深度。开挖的弃渣可用1t以上的卷扬机吊起,每次不得超过0.2m3。吊斗的活门应有双套防开保险装置。吊出后应立即运走,堆放于安全的低洼地带,不得破坏环境,诱发次生灾害,并应尽可能被搬迁新建填土场所用。

4.桩孔开挖过程中应及时对地下水进行处理,当滑体的富水性较差时,可采用坑内直接排水,当富水性好,水量很大时,宜采用桩孔外管井排水。

5.桩孔开挖过程中应及时进行钢筋混凝土护壁,桩芯混凝土强度采用C25。护壁的单次高度根据一次最大开挖深度确定,—般每开挖1.2m护壁一节(若土体稳定性差可调整为0.8或1.0m一节)。护壁厚度应满足设计要求,并力求均匀,与围岩接触良好。护壁钢筋上下节搭接筋应焊接,其余箍筋与纵筋可采取板扎方式。护壁后的桩孔应保持垂直、光滑。为便于拆卸和长期使用,护壁模板以钢模为主。模板支架时应加支撑,并不应在灌注后12小时内拆除。

七、结束语

综上所述,加强对抗滑桩在滑坡治理工程中运用的研究分析,对于其良好治理效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的滑坡治理工程实践中,应该加强对抗滑桩运用的重视程度,并注重其具体应用过程的严谨性。

参考文献:

[1]田忠青.锚索抗滑桩在滑坡治理中的应用[J].科技信息.2014(09):88-89.

[2]郑婕,施睿.抗滑桩在滑坡治理工程中的应用[J].山西建筑.2015(02):115-116.

[3]赵金梅.三峡库区滑坡防治工程抗滑桩施工技术[J].广东建材.2015(10):60-62.

论文作者:刘传秋,杨砚川,郭文

论文发表刊物:《基层建设》2016年5期

论文发表时间:2016/6/27

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