微型鋼管樁在邊坡治理中的應用

浙江省第七地質大隊 浙江麗水 323000

摘要：微型鋼管樁具有樁位布置靈活和經濟環保、場地適應性強的特點，對巖土體的擾動性小，微型鋼管樁具有防滑的作用，近年來微型鋼管樁在路堤邊坡和基坑、滑坡等搶險救災的工程治理中得到廣泛的應用，坡體的穩定性差，微型鋼管樁具有傳統支擋所不具備的實施條件，通過對三排和兩排的鋼管樁適用條件進行界定，提出了微型鋼管樁在邊坡治理應用中的具體內容和設計步驟，使微型鋼管樁在邊坡的治理中得到廣泛的應用。

關鍵詞：微型鋼管樁；邊坡治理；應用

把注漿體和鋼管樁結合起來使用的技術就是微型鋼管樁，微型鋼管樁采用壓力灌注的方式把水泥漿通過微型鋼管樁向周圍的土體進行滲透，把水泥漿和土體充分的混合，使鋼管周圍的土體內摩擦角和土體黏聚力得到提高，從而使微型鋼管樁加固周圍巖土體的抗剪力度得到提升，微型鋼管樁的布置形式主要有網狀結構的斜樁和不同排列方式的直樁，在不同的地質狀況和不同的施工條件下，選擇性的使用微型鋼管樁。

一、微型鋼管樁的抗滑機制原理

微型鋼管樁具有沉降量小、承載力高、施工噪音和施工場地小的特點，再加之微型鋼管樁有很強的抗滑能力，在邊坡的治理中得到廣泛的應用，下面我們來探討一下微型鋼管樁的抗滑機制原理。

（一）微型鋼管樁成排布置

大多數的微型鋼管樁成排布置，呈現出空間鋼架和平面鋼架體系的特點，使微型鋼管樁之間的間距較小，集中在邊坡的滑體上，在滑面以下足夠深的穩定巖土層內得以潛伏，也可以把它看作是網狀結構的樹根樁模式，在這種模式中，用連梁鏈接樁頂，用樁土混合的形式來共同承受荷載，復合型結構的擋土墻由周圍的巖體和微型鋼管樁共同組成，用于邊坡的治理，承受較高強度的彎矩以及剪力，起到擋墻抗滑的作用。

（二）減少微型鋼管樁之間的縫隙間隔

微型鋼管樁在使用的時候，樁與樁之間可能存在間隙的問題，導致抗滑樁之間的土體及其容易發生變形，使泥土從微型鋼管樁之間流出，對于這類問題的解決，要在微型鋼管樁之間設置擋板，在使用微型鋼管樁進行坡形治理和加固時，要使用梅花形且其間距小的布局方式，結合微型鋼管樁的壓力注漿模式，防止加固區域泥土流失現象的發生。

（三）微型鋼管樁的網絡狀分布模式

如圖一所示，在滑坡體中，微型鋼管樁呈網絡狀分布的形式，橫向的滑坡對微型鋼管樁具有推力的作用，能夠改造和加固微型鋼管樁之間以及和鄰近土體之間的凝固力，提高土體之間的強度，起到治理滑坡、加固邊坡的作用，當微型鋼管樁之間的距離較小時，就形成了網狀結構樹根樁的模式，可以把這個模式看作是微型鋼管樁在土體中修筑的三維模式結構[1]，根據受力分析學解釋，就是把微型鋼管樁和泥土混合在一起，形成重力式的擋土墻結構，使微型鋼管樁在泥土中起到加固的作用，使周圍土體的剛度發生變化，減少微型鋼管樁的變形，提高微型鋼管樁的使用效率。

二、微型鋼管樁在邊坡治理中的應用狀況

（一）微型鋼管樁如何起到治理邊坡的作用

對于邊坡工程的治理而言，邊坡內如果有滑坡存在時，微型鋼管樁主要起到抗滑的作用，在這種結構下，微型鋼管樁主要承受滑坡的推力，如果坡體內沒有滑面存在，微型鋼管樁在坡體內主要起到支擋的作用，加固和支擋邊坡的結構，

在這種結構下，微型鋼管樁主要承受滑坡的推力和土壓力，具體的荷載數據用現有的理論和方法加以核算。

微型鋼管樁主要依靠鋼管樁前的土體和鋼管樁與周身巖土的復合體來共同作用于邊坡加固，起到共同抗滑的目的，微型鋼管樁受自身空間體系的約束，在三向應力的調整下，強化內部土體的應力，提高樁土之間的強度，在微型鋼管樁的受力過程中，水平荷載的作用最為明顯，水平荷載力使樁間土體之間具有土拱效應，土拱效應不僅可以使排架范圍內的土體得到約束，而且還可以傳載荷載，提高微型鋼管樁之間的穩定性，強化復合結構的承受力，微型鋼管樁的壓力注漿模式可以使微型鋼管樁的鋼管柱剛度得以增大，使微型鋼管樁之間的土體得以固化，使土體的性質得以改善，提高樁土復合結構的承受力。

（二）微型鋼管樁治理邊坡時的適用條件

微型鋼管樁在邊坡的治理中也存在一定的缺點，不是所有的邊坡治理都能使用微型鋼管樁，微型鋼管樁在邊坡的治理中具有一定的使用條件，通過大量的可靠數據表明，當地下水不豐富，當滑體為塊石土堆積體、硬粘土和混合土，并且中小型的滑坡處于靜止狀態或者蠕滑狀態時[2]，才能使用微型鋼管樁進行邊坡的加固。

在具體的施工過程當中，一般采用多排布置或者兩排布置的形式，如果采用兩排布置的方式，土壓力和滑坡的推力就有一定的限制，T不能超過300kN/m，如果微型鋼管樁采用三排布置的形式，T不能超過400kN/m，當T超過400kN/m時，就必須采用抗滑樁或者其他效益好、安全性高的支擋結構。微型鋼管樁的排樁的樁位也有一定的限制，比如在滑坡的斷面上，應設在地基較高、滑坡體較強的地段，滑體的方向和排樁軸線的走向垂直呈現出折線形或者直線形。微型鋼管樁在滑體中的設置應該考慮到安全和穩定性的因素，提高滑坡的治理能力。

三、微型鋼管樁在邊坡治理過程中的具體步驟和內容

微型鋼管樁在邊坡加固的過程當中，應該充分的考慮到資金狀況，在微型鋼管樁的截面尺寸和樁間距，以及樁長和排樁的平面布局上都應該仔細確量，具體有一下幾個步驟：一是根據邊坡的地形和地質特點以及施工的條件，確定微型鋼管樁的排列位置和范圍，二是根據地質的勘查報告，計算滑動帶土或者帶巖體的抗剪性強度，還可以計算滑坡和邊坡的縱剖面，從而推算出滑坡的推力，根據微型鋼管樁的使用條件和周圍地質的狀況，確定微型鋼管樁的前面是否施加邊坡的支撐抗力。三是計算微型鋼管樁的鋪固深度，以此來擬定樁長，除此以外還應計算出微型鋼管樁的排數和確定微型鋼管樁的材料，四是要根據相關的數據計算出確切的結果，并且繪制出相應的設計效果圖[3]。

微型鋼管樁在邊坡加固以后還需進行穩定性的評價，在實際的操作當中，微型鋼管樁和土的參數大都參考本國的具體實踐經驗，沒有形成完整的理論體系，因此對土和微型鋼管樁之間的相同作用特性尚未作出精確的分析，微型鋼管樁的設計主要受兩方面的影響，一是微型鋼管樁與土之間的作用和聯系，二是微型鋼管樁和微型鋼管樁之間的作用和聯系，由于國內外技術的限制，沒有一套完整的方法來模擬微型鋼管樁在加固邊坡中的具體操作方法和產生的作用，因此不利于微型鋼管樁的設計和穩定性分析，只能根據不同的工程對微型鋼管樁進行不同的布置方式。除此以外，對邊坡的治理還應采用類比的方法和安全系數法進行邊坡的穩定性測試，以提高微型鋼管樁的使用效率，能更好的治理邊坡，增加邊坡的穩定性。

結語：微型鋼管樁作為支擋的結構，運用到滑坡和邊坡的治理當中，微型鋼管樁的使用具有一定的限制條件，微型鋼管樁的樁的樁長一般不超過30m，直徑一般控制在90mm到300mm之間，設計人員應該依據邊坡和滑坡的具體情況來確定微型鋼管樁的具體排列方式，界定微型鋼管樁的主要使用條件，完善設計的主要內容，在微型鋼管樁對邊坡和滑坡進行加固后，根據相關的數據進行邊坡穩定性的測試，提高邊坡的穩定性。

參考文獻：

[1]朱寶龍，陳強，巫錫勇. 微型樁群加固邊坡受力特性離心模型試驗研究[J]. 四川大學學報（工程科學版），2012，02：1-8.

[2]余麗，扶名福，張田，涂斌. 含地裂縫巖質邊坡采用微型鋼管樁加固效果分析[J]. 鐵道建筑，2013，05：119-121.

[3]張峰，尹改梅. 微型鋼管樁在高填方基坑邊坡支護中的應用[J]. 山西建筑，2013，28：54-56.