微型抗滑桩影响因素及其适用条件研究
2021-06-04王庭勇陈华平
王庭勇, 陈华平, 王 鹏
(四川省地质矿产开发局成都水文地质工程地质队, 四川成都 610072)
微型抗滑桩因其采用机械成孔,具有施工速度快、场地灵活、施工安全、施工扰动小等施工优势,因此在边坡加固工程中得到越来越多的应用[1](表1)。
从表1中应用实例可以看出,目前微型抗滑桩的桩径多为φ100~180 mm,以150 mm左右为最常见。由于桩径小,多以多排抗滑桩形式出现,使得微型抗滑桩加固成本很高,限制了微型抗滑桩的应用。同时,也存在微型抗滑桩使用条件不当而导致加固失败的案例。因此,分析影响微型抗滑桩影响因素,探讨微型抗滑桩适用环境,对正确使用微型抗滑桩,拓宽微型抗滑桩使用范围等具有重大意义。

表1 微型抗滑桩工程应用统计
1 微型抗滑桩影响因素讨论
1.1 微型抗滑桩结构形式
微型抗滑桩采用机械成孔加强配筋注浆成桩,强配筋使得微型抗滑桩具有高抗剪强度,但机械成孔使得孔径受到限制,一般抗弯刚度较低。抗弯刚度低,制约着微型桩的应用。影响微型桩抗弯刚度的因素有几个方面。
(1)孔径,由理论力学可知微型桩的抗弯刚度与桩径的四次方成正比,可见,增大孔径是最直接也是最有效的提高抗弯刚度的办法。随着成孔机械技术的进步,在钻孔技术能实现的情况下,考虑施工成本和进度,尽量增大孔径(图1)。

图1 微型桩抗弯刚度随桩径变化
(2)加筋形式。由表2中可以看出,不同布筋形式对微型桩抗弯刚度的提高幅度是不同的,钢管桩在桩径较小(<200 mm)提供的抗弯刚度最大,但由于壁厚的限制,随着桩径增大提供抗弯刚度有限,宜用于桩径较小时。工字钢等型钢能提供较大的抗弯刚度,但自身抗弯刚度要在特定方向才能达到最大,因此,对于边坡主滑方向要有准确的判定,即使这样,由于微型桩的设置可能对主滑方向产生影响,对型钢的抗弯刚度增加应进行一定折减。钢筋不同布置形式对微型桩抗弯刚度的提高幅度也是不同的,桩径较大时,钢筋制作成钢筋笼布置在桩周能提供较型钢相当的抗弯刚度,且是沿圆周布置,对主滑方向的要求不严格。
钢材提供的抗弯刚度与用钢面积之比,及单位钢材面积提供的抗弯刚度,由表中可以看出,增大孔径可以提高钢材的利用率。……
