抗滑樁抗滑機理及其工程應用探討

侯青宏 馮亞飛

1. 四川職業技術學院 四川 遂寧 610092；2. 重慶房地產職業學院 重慶 400000

前言

抗滑樁是一種有效的加固措施，抗滑作用顯著，施工操作安全易行。通過將抗滑樁柱穿透基礎結構中，可達到促進土壤、石塊的平衡作用，能夠充分發揮穩定作用，被廣泛應用于工程項目施工中。因此，對抗滑樁施工技術在工程項目中的應用要點進行深入研究迫在眉睫。

1 抗滑樁抗滑機理

1.1 抗滑樁特點

普通支護的懸臂錨固梁柱的結構形式類似于彈性支座簡支梁柱，而抗滑樁的結構形式有較大改變，其能夠保證樁身受力合理，能夠對滑動邊坡起到主動加固作用。

1.2 抗滑機理

（1）前期滑坡推力作用。在抗滑樁施工過程中，在完成樁身灌注后，在施加樁頭錨索預應力前，如果滑坡體已經出現較為明顯的變形，則必須對滑坡推力進行仔細分析，對滑坡設計推力進行計算分析。在實際工作中，可以綜合考慮以往的施工經驗以及施工現場實際情況，對外荷載進行準確計算。外荷載指的是前期滑坡推力作用，在滑坡面上，當樁后滑坡推力大于樁前滑坡總抗力時，即可發揮抗滑效果。

（2）后期滑坡推力作用。在抗滑樁施工中，在完成預應力錨索施工后，抗滑樁還需要承受滑坡的推力作用，直至達到設計推力。外荷載即全部荷載，具體包括滑坡抗力、滑坡推力和樁頭鎖定預應力[1]。

2 抗滑樁施工要點

2.1 抗滑樁樁位

抗滑樁樁位的確定，應該根據設計計算所得出的滑坡推力而確定。在抗滑段上，滑坡推力逐漸降低；在主滑段上，滑坡推力保持著強勁的勢頭；當抗滑樁被打入地層之后，滑動面的應力必然發生了變化，一般會產生一個相應上移的應力指向。因此，綜合考慮推力與應力的綜合影響，可以得知，在坡底打入抗滑樁并非最合理位置。為了充分利用滑體的抗滑力，同時考慮應該把抗滑樁布置在滑動推力最小的位置，因此，在滑坡推力拐點位置到滑坡出口段布樁是比較合理的。

2.2 抗滑樁樁間距

樁間距直接影響著抗滑成功與否，如果間距過大，樁間土體會從相鄰樁間滑出，達不到防滑效果；如果間距過小，可以增強防滑效果，但是在經濟性方面是不劃算的，很不經濟。在實際施工之中，要考慮相鄰樁的側面產生的摩擦力以及抗滑樁的埋設深度，在此摩擦力與土塊應力的共同作用下，對不同土質的地層而言，砂性土層，滑動面的深度與樁間距的比值為2；黏性土層，滑動面的深度與樁間距的比值為2.5。

2.3 抗滑樁截面和寬度

圓形樁與矩形樁是抗滑樁的兩種不同形式。考慮到抗滑樁的實際受力以及工程施工的方便性，目前使用矩形樁的情況比較多。根據試驗表明，當樁間土體應力達到極限狀態時，邊長為0.9d的矩形樁與邊長為1d的圓形樁是等同的。由此可知，圓形樁的形狀換算系數為0.9，矩形樁為1.0。需要注意的是，若是人工開挖埋孔，樁寬應該不小于1.5m。

2.4 抗滑樁的錨固深度

抗滑樁的錨固深度，是防治滑坡的最關鍵的要素。埋置深度太淺，樁體很容易被滑動面巖土拔出；埋置太深直接造成施工難度成倍增加，造價大幅上升。而且，錨固深度不是越深越好，當突破某一數值之后，錨固效果變化不大。為了簡化設計與施工，目前通用的測算方法是：依據錨固段樁周地層的強度來確定錨固深度，即抗滑樁傳遞給穩定地層的側壁應力必須小于樁體側向的抗壓強度。

2.5 抗滑樁樁底支承條件

抗滑樁的底支承共有三種：固定支承、鉸支承和自由支承。當地層堅硬，樁底巖層完整且抗滑樁嵌入較深，可視為固定支承。當地層堅硬，樁底巖層完整但抗滑樁嵌入較淺，可視為鉸支承。當地層為破碎巖土層，抗滑樁受滑坡推力作用，樁底發生了較大的位移或扭動，可視為自由支承[2]。

3 抗滑樁在工程建設中的應用實例

3.1 工程概況

在某公路工程施工中，首先對施工區域進行現場勘察，在K1428+000-300段存在滑坡地質災害，滑坡長60～70m，寬130m，面積為7800m2，主滑方向是290度，滑體厚度平均是7～9m，滑體體積在48600m3左右，滑坡高度差在25～35m之間，為中型滑坡。在自重力的影響下，坡面表層的積土結構的軟弱處出現應力松弛，從而導致坡體下滑。綜合考慮該工程項目施工要求以及地質環境，采用抗滑樁施工技術。

3.2 排水孔施工

在有孔滑坡地帶，首先需要處理的就是排水孔。根據工地出水量，設計排水孔位置、標高以及仰角間距，對滑坡的前緣位置進行設計，不可貿然對滑坡體前緣進行規模性開挖，否則容易導致發生滑坡體失穩等次生災害。正確的做法是：先將路堤提升到滿足工程基本要求的高度再進行開挖。

3.3 護壁鎖口施工

在鎖口施工之前，必須做好清潔工作。護壁鎖口一般為梯形，在施工現場使用鋼筋綁扎而成，使用方木作為加固環，把5塊梯形模板按照圖紙組合成型。采用現場拌和和人工入模的方式進行混凝土澆筑，并使用插入式振搗棒振搗密實。主要的技術參數包括：鎖口中心和樁孔中心的偏差額度在±50mm，豎向傾斜偏差為±1%，為了防止雨水、雜物等落入樁孔，鎖口底部必須超出地面30cm。

3.4 樁身混凝土澆筑

待孔樁滿足設計要求后，清除雜物與松土，監理工程師核對斷面尺寸和樁底高程，確認其符合設計要求后，放出樁底十字線。在鋼筋的綁扎和焊接階段，必須按照鋼筋間距設計值進行綁扎，鋼筋的截面接頭必須控制在50%以內。監理單位和建設單位應該一起對綁扎的鋼筋做徹底細致的檢查，尤其是對較為隱蔽的位置。在混凝土澆筑階段，在管頂加蓋覆蓋物，防止塵土等雜物落入，在鋼筋籠四周埋設聲測管，安排專業人員對樁身混凝土的齡期進行聲波檢測。埋設聲測管在抗滑樁的鋼筋籠周圍，及時加蓋管頂，這樣可以有效避免混雜物落入，專業人員在抗滑樁樁身混凝土達到一定的齡期后對其進行聲波檢測[3]。

4 結束語

綜上所述，本文主要對抗滑樁施工技術在工程項目建設中的應用方式進行了詳細探究。通過應用抗滑樁施工技術，抗滑樁能夠充分利用鋼筋混凝土的受力特性，提升工程項目結構穩定性，因此，應推廣應用抗滑樁施工技術。