抗滑桩合理布置与滑坡治理效果

文摘   教育   2024-11-25 20:58   四川  
抗滑桩由于具有强大的支挡作用而广泛应用于大中型滑坡或高大边坡病害的治理之中。但抗滑桩的位置的合理布置,是充分发挥抗滑桩功效的关键因素之一。合理的抗滑桩布置,可以极大地减小抗滑桩的规模,从而提高工程处治的性价比和工程品质。
影响抗滑桩布置的因素主要如下7条:

1、宜尽量布置于滑坡的抗滑段,有效利用抗滑段的抗力,尽量减小作用于抗滑桩的下滑力。

2、宜尽量布置于滑面相对准确的部位,有效确保滑坡治理的可靠性。

3、宜尽量布置于滑体厚度较小的部位,从而减小抗滑桩的长度。

4、尽量布置于地质条件较好的部位,提高滑床对抗滑桩的锚固能力。

5、尽量布置于易于施作部位,方便抗滑桩材料的转运、弃渣的运输和安全施工。

6、依据滑坡性质合理布置对于牵引式滑坡,抗滑桩可布置于被保护对象的前部,有效截断滑坡牵引发展影响被保护对象的可能;对于推移式滑坡,抗滑桩可布置于被保护对象的后部,有效截断滑坡推挤被保护对象可能。

7、布置于与其它工程措施宜于搭配使用的部位,防止工程布置过于分散导致“各个击破”的情况发生,即所谓“集中优势兵力”。

案例
某路堤边坡最大高度约12m,坡率为 1:1. 5~ 1:1.75,坡面采用拱形护坡植草防护。由于暴雨时导致地表汇水大量从破损的路基边沟渗流入路堤填方区,造成路堤发生滑坡。滑坡主轴75m,宽90m,后缘呈圈椅状并下错3~5m,前缘位于坡体前部民居后部,形成了高约 0.5~0.8m 的鼓胀区

图1 滑坡全貌

图2 民居部位的滑坡前缘剪出口

图3 路基内侧出露的基岩

图4 滑坡工程地质断面图

滑坡处治时,技术人员拟在路堤上部的二级边坡中部设置抗滑桩进行支挡。经计算设桩背水平推力为863KN/m,设置23孔长22m,ф2.5m@4m的抗滑桩进行支挡。

图5 采用的工程处治地质断面图 

该处治方案将抗滑桩布置存在如下不足:
1、抗滑桩布置于滑坡的主滑段,从而使处于微滑状态的桩前抗力无法应用,导致工程抗滑桩支挡规模加大。
2、设桩部位滑体厚度较大,导致抗滑桩长度较大。
3、桩前滑体在暴雨工况下,由于安全储备不足而可能再次发生变形而威胁前部民居安全的情况。
基于此,可对抗滑桩进行如下优化:
1、在路基内侧边沟修复并设置截水盲沟的基础上,将抗滑桩布置于滑坡剪出口附近,从而有效利用抗滑段的抗力,有效减小抗滑桩所受到的滑坡推力作用。
2、剪出口部位的滑面位置相对更为准确,在此布置抗滑桩更有利于抗滑桩的精细化设计。

3、剪出口附近滑面深度相对较浅,且下伏基岩埋深较小,从而有利于抗滑桩长度的减小。在适当反压防止滑坡越顶的基础上,可进一步增大滑坡的抗力,从而进一步减小桩背所受的滑坡推力。

4、剪出口附近布置抗滑桩,有效确保了前部民居的安全。

基于此,经计算此部位桩背的水平推力为523KN/m在滑坡剪出口部位设置18孔长15m,ф2.5m@5m的抗滑桩。抗滑桩规模较原设计方案减小约47%,工程费用大幅下降。

图6 优化后的工程处治地质断面图 

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悠游2019
博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事,深部国重实验室顾问委员,世界交通灾害防治与应急委员会委员,中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员,国际工程地质协会会员
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