根据是否对锚杆(索)施加预应力可分为预应力锚拉桩与非预应力锚拉桩两种。当工程位于滑坡土层较厚或推力较大的不稳定地基上时,显然采用悬臂式抗滑桩的结构成本增加,同时也存在很多不稳定因素,故锚拉桩是最适宜的支护形式。
摘 要:笔者对常见的抗滑桩类型及滑坡治理中抗滑桩的设计进行了简要介绍,并对抗滑桩施工准备技术和抗滑桩在滑坡治理中注意的问题进行了阐述,进而结合自身实践经验和相关理论知识,对抗滑桩施工控制技术进行了探讨,以供参考。
关键词:中级职称论文范文,地质灾害滑坡,治理工程,抗滑桩
一、常见的抗滑桩类型
1.悬臂式抗滑桩
悬臂式抗滑桩实际上主要是借助桩床床基强大的抗力来抵抗平衡滑坡的推力,此抗滑桩大部分用于浅层的滑坡,其最突出的优点是在滑坡中能灵活应用,不管单级或多级布桩都能达到抵抗平衡滑坡的推力。尽管悬臂式抗滑桩存在一些不利因素,但仍然不影响它在滑坡治理中应用,是目前应用最多的一种抗滑桩类型。
2.预应力锚索抗滑桩
预应力锚索抗滑桩技术是由抗滑桩、挡土板、连续梁、锚索组成的一种空间抗滑结构。在普通抗滑桩的桩顶或桩身一定位置设置一个预应力锚索,借助于锚索提供的锚固力和抗滑力所提供的阻滑力并有二者组成的桩-锚支挡利息共同阻挡滑坡的下滑。
3.锚拉桩
锚拉桩相比于悬臂式抗滑桩的优势在于锚拉桩的锚杆(索)起到一定的传力作用,可以有效地缓解桩身的内力。除此之外,锚拉桩一般处于偏心受压状态工作,这样便明显节省结构材料,一般情况下比应用悬臂式抗滑桩节省30%-50%的结构成本,降低工程费用,缩短了施工工期。锚拉桩上的锚杆(索)一般是将两端分别固定在滑床和桩上。这两点间的弦线即使在很小的荷载作用下也会产生极大的拉力,故在以下几种地基上不适宜应用锚拉桩:一是在回填土或欠固结作为滑体土的地基上;二是锚杆(索)在横向荷载作用下可能产生不利变化的地区;三是高水位变动频繁的地区;四是腐蚀氧化性强的地区。与悬臂式抗滑桩不同的是预应力锚拉桩的受力机制属于主动受力型,向锚杆(索)施加预应力后,锚杆(索)产生的反推力传递给滑体。这样可以立即起到止滑作用,使已建的建筑物处于安全稳定的状态。
二、滑坡治理中抗滑桩的设计
第一,确定桩群平面布置,确定桩距桩位。桩群平面布置和桩距一般是按照规定通过计算而得。桩位的确定有悬臂梁法、地基梁法、有限单元法、地质工程法、经验法。不同桩位将影响滑坡的稳定安全系数,和滑动面的形状等。这里主要谈谈有限单元法。有限元折减法把滑带和滑体的强度参数进行折减,从而得到相应安全系数。把桩看作是埋入滑坡体中的梁单元,利用有限单元法计算其推力等,从而确定桩位。通过设计滑坡推力大小、地形、地层性质及理论计算,选定桩长、锚固深度、桩截面尺寸和桩间距。第二,选定桩型,确定桩长等,根据地质条件和一般规定选择。第三,力的分析。作用早抗滑桩的力系分为作用于桩上部的滑坡推力和桩周围地层对桩的反力也可以说是内力。一般采用地基梁法测定内力确定变形。而对于滑坡推力的,其在桩背上的作用点和大小分布与滑坡的类型、部位、变形情况、地基反力等有关。可以用不平衡推力传递系数法去计算滑坡推力的大小。处于弹性阶段时,地基反力按弹性抗力计算,而在塑形阶段时,计算反力较复杂,但反力大小不能超过锚固段的许用承载能力。由于抗滑桩主要是承受水平荷载作用而某些引起竖向压力的力,如摩阻力、粘着力、桩变形等对抗滑桩的稳定安全有力,可忽略不去计算。
三、抗滑桩施工准备技术
施工前,仔细查明地上、地下有无管线,提前拆除。根据施工图和设计要求确定出抗滑桩每根桩的位置、高程。打好施工作业定位桩及附桩。并经监理测量工程师认可,才进行下道工序施工,搞好技术交底,使施工人员在按图施工过程中明确知道本道工序的设计与规范要求,杜绝盲目施工和随意施工。整平孔口地面,先将桩位附近边坡或表层易滑塌部分采取措施,做好桩区地表截、排水及防渗工作,在雨季施工时,孔口应搭雨棚。孔口地面下应先做好加强衬砌,孔口地面上加筑40cm厚的钢筋混凝土桩井锁口。备好各项工序的机具器材和桩孔内排水、通风、照明设备。同时,设置好对滑坡变形、移动的观测设施。做好作业人员的安全防护技术措施。对于机械设备的配备,根据本工程的施工特点:做好起吊机械、混凝土施工机械和钢筋笼制作等机具的配套。对施工机械做好维修、保养工作,确保施工正常。
四、抗滑桩在滑坡治理中注意的问题
一是施工时间宜在旱季进行。二是施工前应先做好坡面排水,当布置两排在滑坡的中下部和中上部组成的抗滑桩时,抗滑桩应由两侧向中间靠;然后,对两个剖面分别进行相应的施工,最后跳桩开挖施工。三是桩后回填应待桩身混凝土强度达到设计强度70%以上时方可进行,回填土宜采用砂性土。
五、施工机械抗滑桩施工技术探析
在当前大型工程施工机械抗滑桩的施工中,技术人员需要在进行抗滑桩施工之前首先对工程项目测量放样,并对施工图纸中的导线点、水准点、桩位坐标进行过复测。通过测定的桩位中心进行抗滑桩桩孔的开挖。在进行水下抗滑桩孔的孔口护壁施工时由于采用孔口钢护筒,故不需进行混凝土护壁的浇灌。施工机械抗滑桩进机械挖孔施工时一般采用隔桩施工法。每次需要对固定数量的桩基进行施工然后才能对其他桩基进行施工,以保证工程桩基之间土体的稳定。施工人员在进行桩孔土方的挖掘时,需要首先将桩孔间的土方进行挖掘,然后逐步进行周围的扩挖。施工中施工人员需要控制桩孔截面的尺寸,每个阶段的开挖高度与钢护筒的高度相差不大。当施工中发现地质情况发生变化施工人员需要及时进行汇报并积极采取措施,保证施工的安全。技术人员在每个阶段的桩孔开挖完成后及时进行施工机械抗滑桩孔径和垂直度、桩孔中心位置的测量,保证桩孔开挖的过程中其中心位置与桩中心在同一垂线之上,保证钢护筒的安装的垂直性和衔接的密封性,使抗滑桩的护壁厚度和孔径保持高度的一致。
在进行施工机械抗滑桩的施工中,桩孔挖掘过程中施工人员需要注意安全的进行施工,在施工中施工机械当桩孔挖到设定深度时需要利用杆孔规进行桩孔的直径和井壁圆弧度的测量,若发现不符合施工机械抗滑桩的设计要求,技术人员需要及时进行修正作业,保证桩孔的上下贯通和垂直。桩孔挖掘完成后技术人员进行钢护筒的下方和固定,每个阶段下放的钢护筒需要保证衔接的密封性和垂直性,并进行针对性的加固施工,保证施工机械抗滑桩孔中钢护筒的有效性和稳定性。施工机械抗滑桩采用钢护筒技术能够有效提高滑面的抗剪力,通过科学的灌浆施工使钢套筒桩孔具有良好的特性,如有较高的刚度,钢套筒在桩孔中施打比较容易和便捷,其横向刚度较小,在工程施工中布置比较灵活,有效提高施工机械抗滑桩的施工效率和施工质量。
六、结语
在地质灾害中,滑坡灾害占了很高的比例,威胁着经济的顺利进行和人民的财产人身安全,在地质灾害滑坡治理工作中国家投入了大量的人力和财力。而且抗滑桩治理滑坡由于其设桩灵活、施工简便、受力明确、传力可靠、抗滑效果快速明显等特点,得到了国内外广泛的认可,在地质灾害滑坡治理工程中广泛采用。
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