公路滑坡治理中預應力錨索抗滑樁的應用分析

施春輝

摘 要：公路工程是交通運輸系統的重要組成部分，為保證其建設效果必須要加強對施工質量的控制，其中滑坡是比較常見的質量問題，一直以來都是重點研究的內容。預應力錨索抗滑樁技術在公路滑坡治理中的應用，結構受力更為合理，并且各項施工材料的利用率也更高，但是其在實際應用上設計與施工存在較大的難度，受各項因素影響也比較大，需要針對施工要點來制定相應的管理方案。該文就公路滑坡治理中預應力錨索抗滑樁技術的應用進行了簡要分析。

關鍵詞：公路滑坡 預應力錨索抗滑樁 應用施工

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0082-01

就傳統抗滑樁作用原理分析，其主要利用樁本身抗彎與抗剪強度來抵抗滑坡推力，但是因為懸臂式抗滑樁結構為一個單純的抗彎構件，應用后并不能完全發揮出其混凝土抗壓強度的優點。而預應力錨索抗滑樁為柔性支護結構，樁身抗滑能力更大，降低了對邊坡的撓動，充分利用邊坡土體自身強度來提高工程結構的穩定性。將其應用到公路滑坡治理時，需要結合邊坡穩定特點，對樁身內力進行分析計算，確定合理的處理方法。

1 預應力錨索抗滑樁概述

預應力錨索抗滑樁為一種主動受力結構，可以為公路滑坡提供一個比較大的預應力，可以更快速有效的阻止正在發展的滑坡體滑動。將其應用到公路滑坡治理中，會將錨桿與錨索設置在樁頂，降低了樁身所需要承受的剪力與彎矩，受力在分布上更為均勻合理。從實際應用現狀來看，與傳統抗滑樁相比，預應力錨索抗滑樁可以更好的發揮出樁身混凝土強度特點，并且在經濟上也更具優勢，施工工藝更簡單，減少了抗滑樁埋深，降低樁截面配筋與尺寸，并且將大部分的地下作業改為地上施工，施工效率大大提升。在實際施工中與傳統抗滑樁相比，其可以節省大約35%～60%的水泥與鋼材等材料，將工程造價降低30%～50%，提高了公路滑坡治理的綜合效益[1]。預應力錨索抗滑樁現在已經被廣泛的應用到公路滑坡治理中，但是其在施工中也會受到其余因素的影響，如樁與土強度、樁間距、滑動面形狀以及變形特征等，工程結構整體具有比較復雜的作用力，需要從多個角度進行綜合分析，提高施工方案的合理性。

2 預應力錨索抗滑樁應用內力計算分析

2.1 基本假設

假設每根錨索樁承受相鄰兩樁“中-中”巖土壓力，即可以確定樁身所要承受力為巖土壓力、錨索拉力以及錨固段樁周巖土作用力等，其中樁與巖土間摩擦力、樁底反力、樁身自重以及錨索與樁背后巖土作用力不計入計算范圍。在確定作用于樁間巖土壓力時，滑坡推力分布簡化為梯形，如果并不能確定滑面，則計算時可以先假設坡體內潛在破裂面為庫侖破裂面來做初步計算，另外土壓力則可以按照主動土壓力計算。另外，計算時需要將樁、錨固段樁周巖土以及錨索系統看作為一個整體，而錨索作用點的確定，則需要確保錨索伸長變形與樁位移之間的協調性，要求樁位移與錨索彈性伸長量相同。

2.2 錨索體設計

2.2.1 鋼絞線承載力

公式為：P=n·p1/k

其中，n表示一束鋼索中鋼絞線根數；p1表示單根鋼絞線極限破壞荷載；k表示鋼絞線避免產生極限破斷荷載安全系數。就公路滑坡治理實際情況來看，在對錨索鋼絞線承載力進行設計時，一般會選擇錨索鋼線極限荷載的50%～60%，可以確保在施工后不會出現斷裂問題，施工安全性更高[2]。

2.2.2 錨固長度

公式為：L=k1.P/π.D.C1

其中，L表示錨固段長度；k1表示安全系數；D表示錨索孔直徑；將C1表示錨固漿體膠結材料與孔壁間粘結力。

2.2.3 錨索拉力計算

設計計算時將樁與錨索看作為一個整體，圖1為錨索樁結構計算圖示，其中0A為n次超靜定結構，樁錨固段0點處剪力Qo以及彎矩Mo計算。

2.2 錨固段樁內應力

以普通抗滑樁方式計算，并綜合分析錨固面受水平剪力與彎矩作用力，可得樁彈性地基梁撓曲微分方程。

3 預應力錨索抗滑樁設計施工分析

第一，成孔工藝。應結合工程施工實際情況，選擇合適的成孔工藝，無論是機械成孔還是人工挖孔，均需要保證放樣的精確性，按照順序從兩端向中間調控開挖。其中人工開挖時每開挖1.5m深度就需要進行一次中心軸線放樣，避免中心位置偏移。同時還需要每開挖1.2m就需要進行一次護臂支護處理，當護臂混凝土強度達到要求后才可進行下一節樁孔的開挖與澆筑[4]。第二，錨索施工。主要包括成孔，錨索綁扎、推進、注漿，錨索張拉等環節，其中錨索張拉要分兩步進行，即檢測噸位張拉與鎖定噸位張拉，在錨索施加預應力張拉前，應將路線前進方向一側樁側1.2m范圍內的土體挖除，消除樁側土體約束預應力。

4 結語

與傳統抗滑樁相比，預應力錨索抗滑樁在公路滑坡中的應用具有更好的效果，為提高其施工效果就需要結合其特點，對樁身應力進行詳細計算，提高抗滑樁施工的精確性，確保施工中各項參數的合理性，在整體上來提高工程施工效果。

參考文獻

[1] 喬莉.樁、錨協同作用的預應力錨索抗滑樁設計及程序開發[D].武漢：中國地質大學，2007.

[2] 楊博銘.預應力錨索抗滑樁治理公路高陡邊坡的理論與應用研究[D].長沙：湖南大學，2005.

[3] 王德權.預應力錨索抗滑樁在路塹高邊坡中的應用研究[D].昆明：昆明理工大學，2007.

[4] 陳鑫.豎向預應力抗滑樁的計算與設計[D].重慶：重慶交通大學，2014.