預應力錨索抗滑樁滑坡治理設計與穩(wěn)定性分析

合亞杰

云南巖土工程勘察設計研究院 云南昆明 650000

摘要：隨著近年來我國鐵路公路基礎設施建設的不斷發(fā)展，其覆蓋面積在不斷擴大，施工條件也越來越差，經(jīng)常會在施工過程中遇到高度邊坡出現(xiàn)滑坡的問題。所以，滑坡治理是這些工程建設中重點思考的問題。大量實踐研究表明，預應力錨索抗滑樁可以在滑坡治理工程中發(fā)揮出有效的作用，本文從這一角度出發(fā)，針對預應力錨索抗滑樁滑坡治理及穩(wěn)定性分析展開了分析和研究，供大家參考。

關鍵詞：預應力錨索抗滑樁；滑坡治理；設計；穩(wěn)定性

我國的山地比較多，是世界上地質(zhì)災害發(fā)生頻率較高的國家，隨著近年來人類對自然環(huán)境改造和利用的力度越來越大，礦山、鐵路、公路等工程建設領域經(jīng)常會遇到人工開挖的高邊坡，目前高邊坡防治工程已經(jīng)成為基礎設施建設中的一個難點。經(jīng)過多年來的理論與實踐研究，國內(nèi)外均在滑坡防治上獲得了比較大的成就，其中預應力錨索抗滑樁作為一種新型支擋結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)在滑坡治理工程中得到了廣泛應用，使得大中型滑坡的整治成為了一種可能。

1 邊坡穩(wěn)定的影響因素

邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)是多種因素綜合作用的反映，邊坡穩(wěn)定性及相關因素共同構(gòu)成了相互聯(lián)系的整體，其中不管任何一個因素發(fā)生了改變，都會使其他因素發(fā)生改變，進而引起邊坡整體穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)變化，從量變和質(zhì)變的觀點來看，促使這一改變的原動力主要有內(nèi)因和外因，下面從內(nèi)因與外因的角度對邊坡穩(wěn)定性的影響因素進行分析。

1.1內(nèi)因

第一，結(jié)構(gòu)面。所有土體都不是完整的，存在一定的結(jié)構(gòu)面，所謂結(jié)構(gòu)面是指土體中具有一定延展的破裂的地質(zhì)界面，土體中結(jié)構(gòu)面的存在對土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性帶來了一定的影響，特別是這些部位又往往是物理力學變動及物理化學作用綜合作用的地帶，實際上是一個整體中的弱勢面，直接危及到整個邊坡土體穩(wěn)定性。第二，邊坡土體的強度與容重。所謂邊坡土體強度是指邊坡土體的抗剪強度，直接影響著邊坡穩(wěn)定性，邊坡失穩(wěn)可能是因為土地強度不夠造成的。除了土體強度，土體容重也會對邊坡穩(wěn)定性造成影響，通常情況下容重較小的土體比容重較大的土體更加穩(wěn)定。第三，地下水。邊坡地下水和滑坡之間沒有直接的關系，當時地下水對邊坡穩(wěn)定的影響是不可忽視的，水對土質(zhì)的影響是多方面的，大量事實證明，多數(shù)邊坡土體破壞都和水直接相關。第四，邊坡的形態(tài)與規(guī)模。不利形態(tài)和規(guī)模的邊坡在坡頂會產(chǎn)生張應力，進而引起張裂縫。

1.2外因

影響邊坡穩(wěn)定性的外因主要有自然環(huán)境與人為因素兩方面的影響，具體來說包括新構(gòu)造運動、風化作用及人為活動等。第一，新構(gòu)造運動。新構(gòu)造運動可能會造成水文地質(zhì)條件、邊坡形態(tài)的改變，進而引起邊坡失穩(wěn)，其中對邊坡穩(wěn)定性影響最大的是地震，地震往往會伴隨著大量的邊坡失穩(wěn)。第二，風化作用。在風化作用下巖土抗剪強度會減弱，對邊坡形狀與坡度產(chǎn)生影響，同時透水性也會增加，地面水更容易侵入，對地下水動態(tài)產(chǎn)生改變。第三，天氣與氣候。大氣降雨是地下水的主要來源，因為氣候類型不同，大氣降雨量也不同，大氣降雨不僅有效增加了地下水的補給量，同時還增大了邊坡下滑力，極大的降低了邊坡穩(wěn)定性。第四，人為活動。不合理的工程活動誘發(fā)了很多地質(zhì)問題，滑坡就是其中比較典型的一種。實際上邊坡失穩(wěn)是多種因素綜合影響的結(jié)果，例如削坡、坡頂加載、地下開挖等。

2 預應力錨索抗滑樁在邊坡治理中的應用

在滑坡治理過程中應用預應力錨索抗滑樁，應該對預應力錨索抗滑樁的結(jié)構(gòu)設計及計算方法進行高度重視。預應力錨索抗滑樁是在抗滑樁支撐結(jié)構(gòu)、錨索支擋結(jié)構(gòu)基礎上發(fā)展來的，三者抗滑性能的計算方法又都是不一樣的，要想使抗滑樁支撐結(jié)構(gòu)、錨索支擋結(jié)構(gòu)二者之間效能得到協(xié)調(diào)，就要使被動受力朝著主動受力變化，這樣才能實現(xiàn)個體到共同協(xié)調(diào)變形之間的轉(zhuǎn)變。因此在設計工作中應該對計算工作的順利展開加以注意，以此為基礎展開各項工作，這樣才能做到有的放矢，下面我們主要針對預應力錨索抗滑樁的應用展開分析。

2.1了解工程情況，勘察地質(zhì)條件

要想應用預應力錨索抗滑樁技術，首先應對工程概況進行了解，并深入現(xiàn)場對地質(zhì)條件進行勘察。應深入到治理區(qū)域?qū)Ω鞣矫嫘畔⑦M行收集與整理，為后續(xù)治理方案的制定和執(zhí)行提供信息上的基礎和條件。為此，應該將以下幾方面工作做好：第一，安排專業(yè)的勘察人員繪制出治理工程區(qū)域的綜合平面圖，將滑坡范圍、地質(zhì)深度等標清楚，并積極拍攝當?shù)氐那闆r，這樣才能全面了解滑坡情況；第二，收集和整理與治理區(qū)域宏觀地貌、地形及地質(zhì)等信息，從水文地質(zhì)條件、地震及力學性質(zhì)等不同角度對該區(qū)域的數(shù)字信息進行分析，最終構(gòu)件基于該區(qū)域地形、地質(zhì)等情況的信息數(shù)據(jù)體系。

2.2分析滑坡產(chǎn)生原因，找準治理切入點

收集到全面的區(qū)域信息以后，應對產(chǎn)生滑坡的原因進行分析，這時滑坡治理的切入點。例如一些公路工程建設可能是因為原始開挖留下滑坡處理不完善引起的二次滑坡，還有些工程建設中的滑坡可能是因為頻繁地質(zhì)災害引發(fā)地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，一些工程建設出現(xiàn)高度滑坡，可能是因為區(qū)域自然氣候的影響等。所以，應針對具體滑坡屬性進行分析和研究，對產(chǎn)生滑坡的原因進行深入分析，并以此為基礎探究滑坡的要素。通常情況下滑坡的要素會涉及到滑坡壁、滑坡裂縫及滑床等，應對以上各因素進行逐個分析，這樣才能找到治理滑坡問題的最佳切入點。

2.3展開穩(wěn)定性分析，制定治理方案

按照滑坡范圍內(nèi)滑坡邊界條件及工程條件，將對應的滑斷面作為計算面，在計算過程中可能會遇到很多問題，例如選擇滑動面抗剪強度指標時，由于滑坡本身存在灰?guī)r頂面起伏問題，應去凝聚力指標固定值，這樣才能提升內(nèi)摩擦角指標，以保證穩(wěn)定系數(shù)始終處于合理的狀態(tài)中，然后對滑動面抗剪強度指標進行確定，從豐水期滑坡穩(wěn)定性計算的角度上來看，應按照場地地下水水位季節(jié)的變化規(guī)律，對豐水期滑坡穩(wěn)定性進行詳細計算。

2.4確定治理要點，為治理效果提供保證

完成以上各項計算工作以后，應制定出完善的滑坡治理方案，在這一過程中還要對以下幾方面問題加以注意：首先，嚴格按照工程現(xiàn)場的地質(zhì)情況、水文地質(zhì)條件、滑坡性質(zhì)特點等要素，以此為基礎分析工程建設性質(zhì)，制定出不同的治理方案，例如可以制定出以抗滑樁為主的治理方案。可以制定出以錨索技術為主的治理方案等，對不同治理方案進行對比，從其中找到最佳的治理方案。在預應力錨索抗滑樁滑坡治理中應按照以下步驟進行：仔細清理工程施工現(xiàn)場抗滑樁基坑開挖澆樁清理抗滑樁錨索施工平臺鉆錨索孔分級張拉錨索，一直達到設計拉力滑體表面網(wǎng)格梁施工滑體后緣護面墻截水溝施工。

3 結(jié)語：

總而言之，在滑坡治理工程中應用預應力錨索抗滑樁可以將其效能充分發(fā)揮出來，在應用這項技術的過程中，我們應該正視其在治理滑坡方面的作用，不僅要明確其優(yōu)勢，同時還要找到其中存在的不足與缺陷，積極找到科學的治理辦法與措施，這樣才能將滑坡治理工作中預應力錨索抗滑樁的效能充分發(fā)揮出來。

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