何海龍
富?h二道灣鎮(zhèn)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)中心 黑龍江 富裕161200
摘要:錨桿+抗滑樁組合支護(hù)結(jié)構(gòu)是一種常用的邊坡加固方法。采用數(shù)值計(jì)算方法,結(jié)合強(qiáng)降雨條件下邊坡防治工程,開展抗滑樁錨桿組合支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及邊坡穩(wěn)定分析。分析表明:錨桿框架梁承擔(dān)了部分滑坡推力,并降低了樁側(cè)土體的內(nèi)力,在強(qiáng)降雨條件下,組合支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)邊坡的加固效果顯著。
關(guān)鍵詞:暴雨工況;錨桿框架梁;抗滑樁;邊坡治理;邊坡穩(wěn)定性
水利工程邊坡整治難度大,開挖后的邊坡穩(wěn)定性差,容易發(fā)生滑坡。針對(duì)這一難題,本文擬將抗滑樁錨桿組合支護(hù)應(yīng)用于水利工程邊坡治理中,其突出特征是:在工程建設(shè)中,以抗滑樁錨桿組合支護(hù)為主體支撐,針對(duì)邊坡的具體條件,對(duì)抗滑樁的合理布設(shè),保證其在工作全過程的穩(wěn)定與安全。結(jié)合某水利工程邊坡整治工程實(shí)例,闡述了抗滑樁錨桿組合支護(hù)在邊坡治理中的應(yīng)用,希望通過對(duì)其進(jìn)行深入的研究可以為我國(guó)水利工程的發(fā)展提供一定的幫助。
1水利工程高邊坡及其工程技術(shù)的特點(diǎn)
1.1邊坡工程規(guī)模大
現(xiàn)在工程開挖邊坡高度從幾米到幾十米甚至上百米,開挖邊坡體積從幾萬方到數(shù)十萬立方米甚至上百萬立方米,開挖邊坡的水平深度從幾米到幾十米甚至上百米。
1.2邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜
其中,既存在成因復(fù)雜、材料成分復(fù)雜、工程性質(zhì)復(fù)雜的覆巖邊(滑坡),也存在著多種復(fù)雜的結(jié)構(gòu),以及高地應(yīng)力、地下水位等復(fù)雜的相互作用。
1.3邊坡穩(wěn)定性至關(guān)重要
它的安全與否直接關(guān)系到工程的安全和建筑物的安全,也關(guān)系到項(xiàng)目的成本及建設(shè)周期,它與工程的整體布局及建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有著緊密的聯(lián)系。
1.4邊坡設(shè)計(jì)和施工要求高
對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,并對(duì)其進(jìn)行了分析和評(píng)估。對(duì)邊坡的發(fā)展變化進(jìn)行預(yù)估,在考慮施工期和運(yùn)營(yíng)期內(nèi)多種因素的共同作用下,對(duì)邊坡巖體、滑坡體物理力學(xué)指標(biāo)的變化,以及誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的潛在影響進(jìn)行分析,并給出相應(yīng)的施工對(duì)策。
1.5治理措施針對(duì)性強(qiáng)
根據(jù)“安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,技術(shù)先進(jìn),環(huán)!钡幕舅悸罚瑢(duì)邊坡進(jìn)行治理,首先治理邊坡。采用控制爆破法、預(yù)加固法、錨噴法、抗滑樁法、砼回填法和固結(jié)法等方法進(jìn)行了研究。在高邊坡防治工程中,防滲、排水、安全監(jiān)控系統(tǒng)是不可或缺的一環(huán)。
2抗滑樁設(shè)計(jì)
在邊坡治理中,抗滑樁主要是指在邊坡滑面上設(shè)置的樁,通過對(duì)樁身的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行增強(qiáng),進(jìn)而使其能夠承受上部巖土體的壓力,并對(duì)坡體起到一定的支撐作用。抗滑樁設(shè)置在邊坡上時(shí),其作用原理與錨桿相似,均是通過改變邊坡的受力狀態(tài),以達(dá)到降低滑面摩擦力的目的。然而,由于抗滑樁受到地形、地質(zhì)等條件的影響較大,所以在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要結(jié)合工程邊坡實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。
在對(duì)抗滑樁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要遵循以下幾個(gè)原則:首先是抗滑樁樁身所受拉力不能超過極限抗力,即極限抗拉力不能超過樁身截面高度的1.5倍。其次是根據(jù)滑面抗剪強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì);婵辜魪(qiáng)度是指滑面上土柱內(nèi)土對(duì)樁產(chǎn)生的抗剪強(qiáng)度。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,可以將其看作是樁身自重與抗滑力之間的平衡條件。再次是抗滑樁樁身截面尺寸要滿足強(qiáng)度要求。最后,是要保證樁身截面尺寸的合理性。
在設(shè)計(jì)抗滑樁時(shí),應(yīng)充分考慮其所處的地質(zhì)環(huán)境、周邊環(huán)境以及周圍建筑結(jié)構(gòu)等因素。通過對(duì)工程邊坡進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)后發(fā)現(xiàn),工程邊坡的滑坡類型為深層滑動(dòng)型滑坡,其滑坡平面形狀呈“X”形,且其滑坡段長(zhǎng)度達(dá)到了20m左右。該水利工程邊坡滑坡形態(tài)復(fù)雜、規(guī)模較大、成因較為復(fù)雜、穩(wěn)定性較差,因此采用抗滑樁進(jìn)行支護(hù)是其最有效的治理措施。
抗滑樁主要由樁身和樁頂兩部分組成,在對(duì)抗滑樁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮以下幾點(diǎn)因素:首先是樁截面尺寸的設(shè)計(jì);其次是樁身材料選擇;再次是樁頂處理方法的選擇;最后是樁底處理方法的選擇。在對(duì)抗滑樁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要結(jié)合邊坡實(shí)際情況進(jìn)行布置。
3錨桿設(shè)計(jì)
錨桿支護(hù)是一種具有能動(dòng)作用的新型支護(hù)方式,已在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。它具有施工方便、施工方便、支護(hù)效果好、勞動(dòng)強(qiáng)度小、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已為人們所公認(rèn)。并且,隨著錨桿支護(hù)設(shè)備的不斷改進(jìn),越來越多地被水利工程所采用。
在對(duì)水利工程邊坡進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),通過對(duì)滑體、滑床和滑面的研究,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上,將該工程邊坡劃分為兩個(gè)區(qū)域,第一個(gè)區(qū)域?yàn)榛埠突鎱^(qū)域,第二個(gè)區(qū)域?yàn)檫吰麻_挖后形成的大平臺(tái)和坡面。為了更好地發(fā)揮抗滑樁的作用,設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)具體的邊坡治理方案確定合理的抗滑樁布置形式?够瑯锻ㄟ^抗滑樁和錨桿的組合支護(hù)方式,可以有效地發(fā)揮出抗滑樁樁身、錨桿和坡面結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)勢(shì)?够瑯稑渡碇饕捎勉@孔灌注樁,錨桿主要采用預(yù)應(yīng)力錨桿,在實(shí)際工作過程中,應(yīng)該對(duì)抗滑樁和錨桿的布置情況進(jìn)行合理布置。
通過對(duì)水利工程邊坡治理方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后發(fā)現(xiàn),在對(duì)抗滑樁錨桿組合支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)相關(guān)的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行合理選擇。在本工程邊坡治理中,主要采用預(yù)應(yīng)力錨桿和鋼筋混凝土擋墻聯(lián)合作用的支護(hù)方式。為保障抗滑樁樁身穩(wěn)定性,需對(duì)錨桿抗拉力和錨固力進(jìn)行確定。由于預(yù)應(yīng)力錨桿具有較強(qiáng)的承載力和變形能力,可以有效地發(fā)揮出抗滑樁的作用。在該工程邊坡治理中,設(shè)計(jì)人員在確定預(yù)應(yīng)力錨桿抗拉力時(shí),應(yīng)充分考慮到實(shí)際情況及相關(guān)規(guī)范要求。
一般來說,預(yù)應(yīng)力錨桿抗拉強(qiáng)度可采用400 MPa或600 MPa;鋼筋混凝土擋墻抗拉強(qiáng)度可采用200 MPa或300 MPa;在該工程邊坡治理中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定具體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。其中抗拉力主要由抗滑樁樁身承擔(dān);為了有效地發(fā)揮出預(yù)應(yīng)力錨桿的作用,應(yīng)對(duì)其長(zhǎng)度進(jìn)行確定;由于該工程邊坡存在多個(gè)坡面結(jié)構(gòu)和潛在滑坡體,應(yīng)對(duì)其坡度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。另外,為了更好地發(fā)揮出預(yù)應(yīng)力錨桿的作用,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定預(yù)應(yīng)力錨固長(zhǎng)度。
4抗滑樁錨桿組合支護(hù)結(jié)構(gòu)在水利工程邊坡治理中的應(yīng)用
水利水電工程邊坡治理過程中,受地質(zhì)等因素影響,易發(fā)生滑坡等災(zāi)害,需采用抗滑樁+錨桿聯(lián)合支護(hù)加固措施。目前,抗滑樁錨桿組合支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工主要有兩種方式,一種是先施工防滑樁,后施錨桿。第二個(gè)方案為先施錨桿,再施防滑樁。
在水利水電工程邊坡治理實(shí)踐中,應(yīng)注意:一是要從邊坡的實(shí)際條件出發(fā),盡可能地選用經(jīng)濟(jì)、合理的錨索;第二,采用錨桿支護(hù)時(shí)應(yīng)考慮到安全性,如錨索的長(zhǎng)度不足或長(zhǎng)度太大,應(yīng)及時(shí)替換;第三,要加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索張拉的控制。
結(jié)束語
在水利工程邊坡治理中,抗滑樁錨桿組合支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)揮了重要作用,通過合理的施工設(shè)計(jì),將錨桿、抗滑樁體進(jìn)行合理布置,可有效地解決水利工程邊坡治理中開挖量大、穩(wěn)定性差、易發(fā)生滑坡等問題。為了保證抗滑樁和錨桿組合支護(hù)結(jié)構(gòu)在水利工程邊坡治理中的應(yīng)用效果,應(yīng)注重抗滑樁錨桿組合支護(hù)結(jié)構(gòu)在水利工程邊坡治理中的應(yīng)用。
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