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预应力锚索抗滑桩在滑坡治理中的应用

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预应力锚索抗滑桩在滑坡治理中的应用

在当前滑坡治理工程中,预应力锚索抗滑桩较为常用,本文对滑坡的形成机理进行分析后,制定了治理预应力锚索抗滑桩治方案。

标签:抗滑桩 预应力 滑坡治理

在应力作用下或受到自身重力作用,斜坡岩土会失去平衡,会导致滑坡,即造成坡体软弱带或者软弱面所产生的整体滑落现象。滑坡现象的发生一般由于城市建设、水利、交通的施工不当以及大量开挖等工程,使得山体失去稳定性所致,该现象的发生给人们带来安全隐患,也损失了工程利益。有效控制滑坡现象的发生,对于工程施工的安全、快速地完成意义重大。在我国滑坡整治过程中,抗滑桩效果显著,且其在应用和桩型方面获得很大拓展。把桩通过借助的岩土与桩基共同作用,嵌入破裂体或滑床之下,滑体滑移利用桩身抗剪强度进而得到阻止,这样,外部因素不会轻易影响其强度,达到了结构设计方面的标准,对于滑坡的治理是一项十分有效的技术。

1工程概况

1.1滑坡

半填半挖是某滑坡在所在路基情况,挖方边坡位于左侧,12米至13米为该边坡最大开挖高度,因暴雨影响,边坡开挖完工后出现坡面下沉、拉裂缝等现象,且程度不同的隆起出现在路基路面上,导致滑坡的形成,由人工填土层和侏罗纪泥岩夹少量白云岩构成该滑坡地区,其构造单斜,由页岩分层、泥岩、破碎的砂岩、湿陷性黄土堆积而成滑体内地层,滑动面在层与层之间形成。主要由砂岩组成滑床部分,裂隙处于发育中,岩质较为坚硬。滑带土厚度0.3米至0.7米,为可塑状,主滑体厚度为15米至25米,滑坡体宽约126米,长约151米。

1.2形成机理

勘察滑坡后,获得形成滑坡的主要因素。第一,程度不同的剪力破坏和滑动出现在滑体内层与层间的滑动面上,经过发展,剪切破坏面逐渐形成,将层与层之间的受力平衡破坏;第二,粘土混在先前施工挡墙滤水层内,而且,粘土隔水层未被夯填,当挡墙中渗入地表水后,从泄水孔中不能及时地排出,本应起到滤水作用的滤水层失效,致挡墙失稳;第三,在使用过程中,之前所设计的挡土墙出现了程度不同的变形和断裂,较大张拉力作用于墙顶。在上述因素影响下,抗滑力小于边坡泥岩滑动力,最终产生滑坡。

2设计抗滑桩

2.1多级布桩

将三十五根抗滑桩作为治理滑坡体工程主体,在滑坡线路两侧分上下两排分别布置,下排桩一共二十一根桩排轴线垂直与滑体主轴,桩位于线路右侧;十四根上排桩,桩排轴线平行于线路方向,桩位于滑坡线路的左侧。钢筋混凝土挖孔桩为抗滑桩最小桩为11米,最大桩长为二十五米,3米×4.5米、2.0米×3.0米、2.5米×3.5米为桩身界面。

2.2拉桩

程度不同的剪断破坏和滑动出现于该滑坡滑体内,各层之间平衡缺失,原因在于滑坡推力较大或土层较厚所致,因此,悬臂式抗滑桩不适宜使用。为防止后患,抗滑支挡结构由抗滑桩和锚索组成,将预应力锚索施加于抗滑桩顶部,减少桩顶位移,穿过滑体将锚索的另一端在滑床内锚固,这能够满足平衡滑坡推力,合理滑坡结构受力,减少基岩内嵌固段对抗滑桩的地基抗力。预应力锚拉桩能够逐渐弥合原有变形裂缝,在反作用力的作用下,起到滑体止滑效果。

2.3排水系统的建立

用粘性土回填滑坡上的拉张裂缝,并将排水沟设置于坡面,为减少对地下水入渗补给量,确保能够排走坡面地表水。

3施工工艺

桩身和锚索施工是整个预应力抗滑桩施工过程,为了避免锚索位置与桩不匹配,虽然两者可互相交叉进行施工,但建议先开展桩身施工。

3.1桩身

待施工顺序确定后,进行桩身的开挖,开凿采用手持电动风钻和镐头,工作平台采用满堂脚手架进行搭设,钻机就位后,对准钻机孔位调整冲击器倾角及方位角,固定并开钻。当岩土层造孔被钻头冲击破碎时,在孔中同步打入导管,结束钻孔后,以便于安放锚索为基准,对孔进行反复冲洗。因岩体破碎现象存在与滑体上,因此,在井口上端2米范围内做钢筋模铸混凝土护臂锁扣,分三节进行施工,每一节可在开挖0.5米左右制作。根据设计要求,选取平直无局部弯曲钢筋,气味二级螺纹钢筋组成。应注意牢固钢筋骨架的绑扎与焊接,焊牢或绑牢横向钢筋与竖向钢筋的相交点,应沿受力竖筋方向错开布置箍筋搭接处。在桩孔内吊入制作好的钢筋骨架,再起定位牢固、准确的基础上开始砼灌注。采用插入式振动器振捣灌注并连续进行,若必须间断,应预留施工缝,其间断时间建议不超过前层砼的初凝时间。

3.2锚索

预应力锚索钢绞线,205Gpa的弹性模量,140mm2的及面积、强度为1860MPa。操作严格按照设计要求进行,每个三米设置一个自由段,每隔1.2米设置紧固环和架线环的锚固段,锚索锚固段长度为十米,为了确保钢绞线的顺直,

将一道16号无锌铅丝紧固环绑扎于两个架线环中间。在进行穿梭之前应检测浆管路的通常情况、孔号与锚索编号是否对应、孔口是否干净。锚索张拉时的直接受力构件就是张拉墩,在进行浇筑时,坡面应与底面紧贴。加工孔口管要求垂直于孔口钢垫板,在安装孔口管时,要求其同心于钻孔。若管壁与钢绞线摩擦容易产生于张拉时,严重的会将钢绞线磨断。结束张拉后,对锚索粘结情况进行检查,可对张拉段粘结锚索注浆,浇筑锚头保护层混凝土,根据观察结果,对无粘结锚索进行锚头保护,锁定张拉后,开展全孔封堵注浆。

4总结

在自身重力作用下,斜坡岩土会失去平衡,会导致滑坡,即造成破题软弱带或者软弱面所产生的整体滑落现象。在我国滑坡整治过程中,抗滑桩效果显著,且其在应用和桩型方面获得很大拓展。针对滑坡的整治,抗滑桩具有工程量小、施工简单方便等特点,在实际工程中应用较为广泛,为了减少桩顶位移,将预应力锚索施加于抗滑桩顶部,是预应力锚索与抗滑桩形成联合受力体系,从而使滑坡推力平衡。预应力锚索抗滑桩在设桩后能够确保滑体内土或岩层稳固,效果显著。

参考文献

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[3]付丹,郭红仙,程晓辉,罗斌,饶枭宇. 预应力锚索工作应力的检测方法--拉脱法的检测机制和试验研究[J].岩土力学,2012(8).

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