抗滑桩抗滑机理及其工程应用探讨

侯青宏 冯亚飞

1. 四川职业技术学院 四川 遂宁 610092；2. 重庆房地产职业学院 重庆 400000

前言

抗滑桩是一种有效的加固措施，抗滑作用显著，施工操作安全易行。通过将抗滑桩柱穿透基础结构中，可达到促进土壤、石块的平衡作用，能够充分发挥稳定作用，被广泛应用于工程项目施工中。因此，对抗滑桩施工技术在工程项目中的应用要点进行深入研究迫在眉睫。

1 抗滑桩抗滑机理

1.1 抗滑桩特点

普通支护的悬臂锚固梁柱的结构形式类似于弹性支座简支梁柱，而抗滑桩的结构形式有较大改变，其能够保证桩身受力合理，能够对滑动边坡起到主动加固作用。

1.2 抗滑机理

（1）前期滑坡推力作用。在抗滑桩施工过程中，在完成桩身灌注后，在施加桩头锚索预应力前，如果滑坡体已经出现较为明显的变形，则必须对滑坡推力进行仔细分析，对滑坡设计推力进行计算分析。在实际工作中，可以综合考虑以往的施工经验以及施工现场实际情况，对外荷载进行准确计算。外荷载指的是前期滑坡推力作用，在滑坡面上，当桩后滑坡推力大于桩前滑坡总抗力时，即可发挥抗滑效果。

（2）后期滑坡推力作用。在抗滑桩施工中，在完成预应力锚索施工后，抗滑桩还需要承受滑坡的推力作用，直至达到设计推力。外荷载即全部荷载，具体包括滑坡抗力、滑坡推力和桩头锁定预应力[1]。

2 抗滑桩施工要点

2.1 抗滑桩桩位

抗滑桩桩位的确定，应该根据设计计算所得出的滑坡推力而确定。在抗滑段上，滑坡推力逐渐降低；在主滑段上，滑坡推力保持着强劲的势头；当抗滑桩被打入地层之后，滑动面的应力必然发生了变化，一般会产生一个相应上移的应力指向。因此，综合考虑推力与应力的综合影响，可以得知，在坡底打入抗滑桩并非最合理位置。为了充分利用滑体的抗滑力，同时考虑应该把抗滑桩布置在滑动推力最小的位置，因此，在滑坡推力拐点位置到滑坡出口段布桩是比较合理的。

2.2 抗滑桩桩间距

桩间距直接影响着抗滑成功与否，如果间距过大，桩间土体会从相邻桩间滑出，达不到防滑效果；如果间距过小，可以增强防滑效果，但是在经济性方面是不划算的，很不经济。在实际施工之中，要考虑相邻桩的侧面产生的摩擦力以及抗滑桩的埋设深度，在此摩擦力与土块应力的共同作用下，对不同土质的地层而言，砂性土层，滑动面的深度与桩间距的比值为2；黏性土层，滑动面的深度与桩间距的比值为2.5。

2.3 抗滑桩截面和宽度

圆形桩与矩形桩是抗滑桩的两种不同形式。考虑到抗滑桩的实际受力以及工程施工的方便性，目前使用矩形桩的情况比较多。根据试验表明，当桩间土体应力达到极限状态时，边长为0.9d的矩形桩与边长为1d的圆形桩是等同的。由此可知，圆形桩的形状换算系数为0.9，矩形桩为1.0。需要注意的是，若是人工开挖埋孔，桩宽应该不小于1.5m。

2.4 抗滑桩的锚固深度

抗滑桩的锚固深度，是防治滑坡的最关键的要素。埋置深度太浅，桩体很容易被滑动面岩土拔出；埋置太深直接造成施工难度成倍增加，造价大幅上升。而且，锚固深度不是越深越好，当突破某一数值之后，锚固效果变化不大。为了简化设计与施工，目前通用的测算方法是：依据锚固段桩周地层的强度来确定锚固深度，即抗滑桩传递给稳定地层的侧壁应力必须小于桩体侧向的抗压强度。

2.5 抗滑桩桩底支承条件

抗滑桩的底支承共有三种：固定支承、铰支承和自由支承。当地层坚硬，桩底岩层完整且抗滑桩嵌入较深，可视为固定支承。当地层坚硬，桩底岩层完整但抗滑桩嵌入较浅，可视为铰支承。当地层为破碎岩土层，抗滑桩受滑坡推力作用，桩底发生了较大的位移或扭动，可视为自由支承[2]。

3 抗滑桩在工程建设中的应用实例

3.1 工程概况

在某公路工程施工中，首先对施工区域进行现场勘察，在K1428+000-300段存在滑坡地质灾害，滑坡长60～70m，宽130m，面积为7800m2，主滑方向是290度，滑体厚度平均是7～9m，滑体体积在48600m3左右，滑坡高度差在25～35m之间，为中型滑坡。在自重力的影响下，坡面表层的积土结构的软弱处出现应力松弛，从而导致坡体下滑。综合考虑该工程项目施工要求以及地质环境，采用抗滑桩施工技术。

3.2 排水孔施工

在有孔滑坡地带，首先需要处理的就是排水孔。根据工地出水量，设计排水孔位置、标高以及仰角间距，对滑坡的前缘位置进行设计，不可贸然对滑坡体前缘进行规模性开挖，否则容易导致发生滑坡体失稳等次生灾害。正确的做法是：先将路堤提升到满足工程基本要求的高度再进行开挖。

3.3 护壁锁口施工

在锁口施工之前，必须做好清洁工作。护壁锁口一般为梯形，在施工现场使用钢筋绑扎而成，使用方木作为加固环，把5块梯形模板按照图纸组合成型。采用现场拌和和人工入模的方式进行混凝土浇筑，并使用插入式振捣棒振捣密实。主要的技术参数包括：锁口中心和桩孔中心的偏差额度在±50mm，竖向倾斜偏差为±1%，为了防止雨水、杂物等落入桩孔，锁口底部必须超出地面30cm。

3.4 桩身混凝土浇筑

待孔桩满足设计要求后，清除杂物与松土，监理工程师核对断面尺寸和桩底高程，确认其符合设计要求后，放出桩底十字线。在钢筋的绑扎和焊接阶段，必须按照钢筋间距设计值进行绑扎，钢筋的截面接头必须控制在50%以内。监理单位和建设单位应该一起对绑扎的钢筋做彻底细致的检查，尤其是对较为隐蔽的位置。在混凝土浇筑阶段，在管顶加盖覆盖物，防止尘土等杂物落入，在钢筋笼四周埋设声测管，安排专业人员对桩身混凝土的龄期进行声波检测。埋设声测管在抗滑桩的钢筋笼周围，及时加盖管顶，这样可以有效避免混杂物落入，专业人员在抗滑桩桩身混凝土达到一定的龄期后对其进行声波检测[3]。

4 结束语

综上所述，本文主要对抗滑桩施工技术在工程项目建设中的应用方式进行了详细探究。通过应用抗滑桩施工技术，抗滑桩能够充分利用钢筋混凝土的受力特性，提升工程项目结构稳定性，因此，应推广应用抗滑桩施工技术。