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滑坡治理中抗滑桩的设计施工与监测探讨

2020-09-10李茜

交通科技与管理 2020年15期
关键词:监测施工设计

李茜

摘 要:我国地域广袤,地质状况复杂,滑坡是各类工程中常见的地质灾害,对工程安全性和稳定性具有重要影响。采用抗滑桩施工方式对滑坡进行治理有助于提高坡体的稳定性,突破各类工程中的难点。本文将对抗滑桩施工进行简要阐述,探讨抗滑桩施工的条件,分析滑坡治理中人工挖孔抗滑桩的设计、施工和监测要点,希望能够为相关工作者提供参考。

关键词:滑坡治理;人工挖孔抗滑桩;设计;施工;监测

中图分类号:TU473.1 文献标识码:A

滑坡是山区工程施工中常见的地质灾害,较大规模的滑坡不仅能影响到各类工程施工质量,还容易导致交通、河道的堵塞,造成周边百姓的生命和财产损失。加强抗滑桩的设计施工和监测,将有助于提高滑坡治理效果,促进基础设施建设的发展。

1 抗滑桩的基本概述

1.1 抗滑桩的含义

抗滑桩是一种用于穿透滑坡体植入滑床的桩体,抗滑桩的主要作用是发挥自身的支挡作用,抵御滑体的滑动力,对滑坡起到治理和防护作用。抗滑桩在滑坡治理中应用比较广泛,应用的效果也比较理想。

1.2 人工挖孔抗滑桩的优势

根据抗滑桩使用材料的不同,抗滑桩可以分成金属桩、木桩以及钢筋混凝土桩等;根据抗滑桩的施工方法,可以分成静压桩、灌注桩以及打入桩等;根据施工方式区分,包括人工挖孔、旋挖钻孔抗滑桩等。

所谓的人工挖孔抗滑桩就是采用人工方式挖土、现场浇筑钢筋混凝土桩体的施工方式构建而成的抗滑桩。相对于木桩和打入桩而言,这种施工方式对滑坡振动比较小;相对机械方式施工而言,人工挖孔桩的直径较粗,承载力大,而且这种施工方式具有施工便捷、灵活性高、施工占地影响范围小、施工造价相对较低等优势,比较适用于小范围或小规模的滑坡治理。

2 滑坡治理中人工挖孔抗滑桩的设计施工与检测

2.1 抗滑桩的设计

2.1.1 地质勘察

抗滑桩的设计旨在于对滑坡进行治理,通过抗滑桩的合理设计增加滑坡的稳定性。因此,设计人员在进行抗滑桩设计前需要对施工滑坡现场进行地质勘察,掌握滑坡形成的根本原因,了解当地地质结构,滑坡影响范围等,这样才能对滑坡状态和发展趋势具有准确的分析和判断,提高抗滑桩设计的合理性。

2.1.2 对滑坡推力进行计算,确定抗滑桩的分布形式

在抗滑桩设计过程中,设计人员需将滑坡范围中具有相同滑动方向和速度的滑体作为同一计算单元,从中选择多个地质纵断面进行下滑力计算,确定每个桩体的滑动推力。设计人员在设计计算时,需要考虑到滑坡土层的黏聚力,以此确定桩身的分布形式。

2.1.3 确定桩体的位置和布置范围

通常情况下,滑坡的下部滑动力较小,相对于其他部分,滑动面也放缓了很多,因此,在设计抗滑桩的位置时,通常将抗滑桩设置在滑坡的下部;抗滑桩在布置中需要与坡体滑动方向保持垂直,根据滑坡的实际情况,确定抗滑桩的排布,对于那些规模较大,下滑力比较大,滑坡形成原因比较复杂的滑坡,需要采用2~3排抗滑桩,必要时可以将抗滑桩交错布置。

2.1.4 抗滑桩的参数确定

抗滑桩的参数包括截面大小及桩间距,此两项参数互相关联。一般根据边坡的剩余下滑力的大小,土体边坡的密实度及岩体边坡的完整性初拟抗滑桩的截面大小及桩间距,桩间距可控制在4米到8米(桩间土密实完整取大值),圆桩直径或矩形桩短边尺寸一般不小于80厘米,验算抗滑力需略大于最不利破坏模式下的剩余下滑力,小于下滑力或超出太多时应对参数进行调整并重复计算。

2.1.5 抗滑桩的长度确定

抗滑桩以滑动面作为分界点,分为上、下两部分,上部分抗滑桩的长度需要确保滑体不会从抗滑桩的顶部滑出为设计原则,通常需要进行滑体越顶验算来确定;下部桩体的长度不仅要考虑到不能超过土体的弹性抗力,还要考虑到滑动面是否具有向下发展的趋势,需要以确保桩体稳定为原则进行桩体下部分长度确定。

2.2 人工挖孔抗滑桩的施工

2.2.1 施工准备

抗滑桩施工过程中,需要通过测量放线,确定抗滑桩的桩位,设置好十字护桩。为了能够对施工误差进行有效控制,通常需要加大50毫米桩径;此外,在施工前,需要做好其他准备工作,比如:接通水电路、平整地面、人员设备的调配等,以满足人工挖孔抗滑桩施工条件。

2.2.2 开挖施工

开挖开始阶段,从边坡处开挖,一直到桩顶的高度,然后再根据设计要求按照顺序开挖。通常情况下井口部位的地面平整度欠佳,大多数为斜坡,需要开挖到1.6米左右时制作护壁钢筋并安装模板,做好井口模板的支护工作。

人工挖孔桩施工中需要根据工程的复杂程度确定施工方案,对于较复杂的工程需要在人工开挖的同时,用风镐或风钻进行辅助,采用先中间后周边的施工顺序;在开挖过程中,需要做好每一节护壁中心点和几何尺寸检测工作,确保符合设计标准后才能进行下一工序的工作。

在下一节桩孔开挖前,需要将钢筋植入土中对土层进行测试,如果遇到流沙层需要对开挖深度进行调整。当开挖深度达到5米以上后,需要利用鼓风机等专用设备做好桩孔内送风工作。

此外,人工挖孔桩施工中需要做好安全防护工作,在施工部位设置护栏,在施工人员下井操作前需要对井底有害气体进行检测,在确保安全的情况下才能进行人工作业;在施工过程中,需要做好人员轮换工作,通常情况下,每2小时进行一次轮换,井上人员需要保持与井下施工人员的密切联络,随时观察井下情况,避免在施工中出现安全事故。

2.2.3 土方运输

施工过程中,需要在井口安装吊装架,利用电动提升设备对开挖中产生的土石方及时清运。在使用电动提升设备时,需要做好设备运转情况检测,提升机需要具有自锁功能,土石方提升出井之后存放在指定位置。如果受到施工实际情况影响,不具备使用自动提升机的情况下,可以用绞架替代。

2.2.4 混凝土浇筑

在抗滑桩施工中进行混凝土浇筑,通常采用卡扣式导管,其直径一般为30厘米,分节长度大约为3米,在浇筑中要确保导管坚固、光滑平顺,对导管内径偏差进行合理控制;在导管下放时需要確保导管的位置要居中,不能卡挂钢筋笼,在进行混凝土浇筑中,要确保导管底部孔底部的距离,一般情况下,控制在35厘米左右比较适合。混凝土浇筑过程需要保持连续性,不能在中途中断。

2.3 抗滑桩的监测

抗滑桩的监测主要有位移监测、钢筋的应力监测和滑坡推力监测,通过对结构位移和受力方面进行测定,对坡体的稳定性进行科学评价,从而判断抗滑桩对滑坡治理的安全性和实际效果;此外,通过抗滑桩监测,还能掌握滑坡的受力情况,掌握坡体的运动特点,为改进设计方案和优化技术措施提供数据上的支持和保障。

位移监测通常用全站仪和测斜管等监测桩顶位移和侧向位移,用焊接钢筋计来监测钢筋的应力,在桩后设置土压力盒来监测滑坡推力,测量抗滑桩的前后土压力,这时抗滑桩周围土体传递的水平力,将对抗滑桩的稳定性具有重要影响,在埋设压力盒时需要保持测试面垂直,利用钢筋将土压力盒顶住,另一端利用焊接的方式与钢筋笼连接。

3 结束语

人工挖孔抗滑桩在滑坡治理中应用较为广泛,抗滑桩设计施工以及抗滑桩的监测对提升施工质量具有重要影响。加强人工挖孔抗滑桩施工技术研究,加强抗滑桩设计和监测,能够有效避免滑坡体的变形,提高滑坡体的稳定性。

参考文献:

[1]罗云洪,陈胜华.探讨抗滑桩在滑坡治理工程中的应用实践[J].世界有色金属,2016(23):128-129.

[2]刘建吾.滑坡治理中抗滑桩的设计施工与监测[J].山西建筑,2009(10):101-102.

[3]杜逢彬.滑坡治理中抗滑桩的设计施工与监测探讨[J].建筑知识:学术刊,2013(07):256-257.

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