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摘要：高填方基坑边坡支护存在一定的难度，采用微型钢管桩技术，可以显著提升支护稳定性。微型钢管桩贯入性好，承载力高，施工速度快，挤土小，应用到高填方基坑边坡支护中具有较强优势。本文对微型钢管桩在高填方基坑边坡支护中的应用进行简单分析。
关键词：微型钢管桩；高填方基坑支护；基坑加固
一．引言
微型桩在基坑支护工程中的作用机制，包括两大类型：将微型桩作为主要受力构件，起到抗弯作用、将微型桩作为柔性构件，可以改善土体应力场，限制基坑的变形，能够增加基坑整体稳定性。在高填方基坑边坡支护工程中，微型钢管桩的应用具有重要意义。
二．微型钢管桩技术分析
1.基本概述
微型桩最早由意大利人F•Lizzi提出的，起初在英美等国称之为“网状结构树根桩（Reticulated Rcot Piles）”，到了日本，简称为RRP工法，又叫土的加筋，20世纪80年代到了国内称之为微型桩（Micro Piles）或者称之为树根桩（Rcot Piles）。其是一种较小直径的钻孔灌注桩，直径一般在10～30cm，长细比一般大于30，桩体由压力灌注的水泥砂浆或小石子混凝土与加劲材料组成。根据不同的用途，用于微型桩的加劲材料可以是钢筋、钢管或其他型钢。微型桩可以是垂直布置，也可以是倾斜布置；可以成排布置，也可交叉成网状布置形如树根。我国于80世纪开始研究，并在上海地区首先应用。最初的微型桩主要用于老旧建筑的基础补强和托换等。微型桩的技术较为简单，施工方便，适用于狭窄的施工作业区；对土层适应性强；施工振动、噪音小；桩位布置形式灵活，可以布置成斜桩；与同体积灌注桩相比，其承载力较高。近年来迅速发展，广泛应用于各种土木建筑工程，目前已在深基坑开挖支护、地面沉陷修复、路基加固以及边坡加固等方面得到了成功应用。
2.微型桩的特点
根据工程的特点，微型桩可以采用不同的结构布置形式，就深基坑或边坡而言，其结构布置形式可将微型桩体系分为以下四种类型：桩锚微型桩体系、独立微型桩体系、平面桁架微型桩体系以及空间桁架微型桩体系。
对于基坑开挖和边坡加固，常使用微型桩预加固技术，针对潜在滑体使用微型桩进行加固，然后进行开挖或进行其他支护措施。微型桩的存在，特别是在微型桩采用了连系梁形成桁架体系后，侧土压力由桩和桩间岩土体共同承担。从而使得整个微型桩体系和桩间岩土体作为一个整体结构进行工作。此时微型桩具有类似抗滑桩的作用，可承受较大的弯矩和剪力。在桩顶作用连系梁之后，各根微型桩和桩间岩土体更加紧密的联系在一起，能够有效的控制墙面上加固区域拉裂缝的形成和发展。
3.微型钢管桩在边坡加固的原理
通过微型钢管桩灌注的水泥浆及周围的土体形成的微型桩，水泥浆以压力注浆的方式充满土体空隙，与土体充分混合，通过提高摩擦角和粘聚力，从而对潜在的滑体产生支挡作用，提高抗滑力和滑体的整体稳定性。
微型钢管桩是一种“小径高强”的新型的抗滑桩，它结合了钢管桩和微型桩技术的优点，目前主要应用于基坑支护工程、桩基础加固工程和边坡加固及治理工程等。它指的是在小型钻孔中下钢管，然后再进行压力注浆或者灌注混凝土，从而形成一个钢管（水泥浆）混凝土钻孔桩以达到加固的作用。除了具备传统抗滑桩的作用，微型钢管桩由于直径小，适应性也强，能灵活地布置；其造价和经济性能也优于钢管桩；施工速度快，节约材料，缩短工期，同时施工过程更加安全可靠。
4.微型钢管桩体系
（1）桩锚微型桩体系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桩锚微型桩体系就是在基坑开挖面上按照一定的距离和形式布置微型桩，各微型桩通过连接横梁传递土体压力，并通过锚杆（索）传递带稳定土层中，这种结构形式适用于基础与边坡中之间距离小且比较软弱的土体。
（2）独立微型桩体系。独立微型桩体系就是在基坑的开挖面上或自然坡面上按照一定的间距布置多根或多排微型桩，各根桩相互独立，桩与桩间的相互作用仅通过土体进行传递。这种结构形式比较适合于滑体完整性较好且强度较高的土体。
（3）平面桁架微型桩体系。将坡面上布置的多根或多排微型桩通过连系梁将其顶端横向连接在一起而形成的结构体系称为平面桁架微型桩体系。这种结构形式适合于坡体发育有两种结构面，且完整性较差的边坡。
（4）空间桁架微型桩体系。空间桁架微型桩体系是在平面桁架微型桩体系的基础上用连系梁将沿着边坡走向的多排微型桩连接在一起而形成的结构体系。对于坡体发育有两种以上的结构面，岩体软弱破碎和完整性很差的边坡可采用这种结构。
三．微型钢管桩在高填方基坑边坡支护中应用的具体步骤和内容
微型钢管桩在高填方基坑支护的过程当中，应该充分的考虑到现场施工条件及地质条件，在微型钢管桩的截面尺寸和桩间距，以及桩长和排桩的平面布局上都应该综合考虑，具体有以下几个步骤：一是根据边坡的地形和地质特点以及施工的条件，确定微型钢管桩的排列位置和范围，二是根据地质的勘查报告，计算滑动带土或者带岩体的抗剪性强度，还可以计算滑坡和边坡的纵剖面，从而推算出滑坡的推力，根据微型钢管桩的使用条件和周围地质的状况，确定微型钢管桩的前面是否施加边坡的支撑抗力。三是计算微型钢管桩的嵌固深度，以此来拟定桩长，除此以外还应计算出微型钢管桩的排数和确定微型钢管桩的材料，四是要根据相关的数据计算出确切的结果，并且绘制出相应的设计效果图。
微型钢管桩在高填方基坑支护以后还需进行稳定性的评价，在实际的操作当中，微型钢管桩和岩土的参数大都参考国内的具体实践经验，没有形成完整的理论体系，因此对土和微型钢管桩之间的相同作用特性尚未作出精确的分析，微型钢管桩的设计主要受两方面的影响，一是微型钢管桩与土之间的作用和联系，二是微型钢管桩和微型钢管桩之间的作用和联系，由于国内外技术的限制，没有一套完整的方法来模拟微型钢管桩在加固边坡中的具体操作方法和产生的作用，因此不利于微型钢管桩的设计和稳定性分析，只能根据不同的工程对微型钢管桩进行不同的布置方式。除此以外，对边坡的治理还应采用类比的方法和安全系数法进行边坡的稳定性分析，提高微型钢管桩在治理边坡中稳定性。
四．结束语
高填方基坑支护工程中，采用微型钢管桩技术，要综合考虑水文、地质和周边环境，结合工程实际情况，开展合理化施工，确保工程建设质量，保障施工安全。
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论文作者:汤宁斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/7
标签：钢管论文; 基坑论文; 体系论文; 桁架论文; 作用论文; 结构论文; 工程论文; 《基层建设》2016年4期论文;