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兩碗滑坡治理的抗滑樁施工方案探究

時間:2019-05-18 來源:山東工業技術 作者:趙慶 本文字數:1521字

  摘    要: 抗滑樁在常見的滑坡治理方法, 其作用效果優越, 本文以內昆鐵路線兩碗滑坡為依托, 詳細介紹了該滑坡治理的抗滑樁施工方案和施工注意措施, 選取合理截面分析抗滑樁的理論計算結果, 同時采用FLAC3D數值模擬分析施工抗滑樁前后的滑坡位移情況, 對比分析, 得出了抗滑樁在內昆鐵路線兩碗滑坡中的有效加固效果。

  關鍵詞: 滑坡; 抗滑樁; 滑坡推力; 滑坡位移; 加固效果;

  1、 工程概況

  1.1、 滑坡概況

  依托項目為兩碗滑坡治理工程, 該滑坡位于內昆鐵路線安邊 (水富) 至梅花山段橫江左岸, 滑坡體寬162m, 長約220m, 滑體厚5~22m。滑體為砂黏土和塊石土, 下伏基巖為泥巖夾砂巖, 滑動面為土巖接觸面。該滑坡形態明顯, 后緣形成陡壁, 高15m左右, 前沿雖長期遭受河水沖刷, 但隆起的滑坡舌仍隱約可見, 兩側以溝谷分界外形呈圈椅狀。

  1.2、 治理措施

  (1) DK171+579~DK171+730段, 線路右側102.2~70.1m設置第一排抗滑樁, 樁長10~29m。 (2) DK171+561~DK171+715段, 線路左側10m設置第二排抗滑樁, 樁長15.5~25.5m。

  1.3、 施工注意事項

  (1) 抗滑樁的施工應在旱季中進行, 樁孔開挖應隔樁進行, 并及時作好鎖口、護壁, 保證施工安全。 (2) 應經常檢查樁井內有害氣體含量, 當二氧化碳的濃度超過0.3%時, 應增加通風設備。當樁身大于20m時, 開挖樁井易缺氧, 為確保施工安全, 應對機坑送風。 (3) 樁身混凝土必須連續灌注, 以免形成施工縫。 (4) 各樁必須作好施工記錄, 若與設計情況不符, 應及時同設計單位聯系。

兩碗滑坡治理的抗滑樁施工方案探究

  2 、理論計算

  選取滑面厚度為7.5m的斷面, 滑體為砂黏土和塊石土, 下伏基巖為泥巖夾砂巖, 滑動面為土巖接觸面。兩排抗滑樁均采用3×3的截面形式, 樁間距取6m, 樁長15m, 打入穩定土體長度為7.5m, 采用C30混凝土。物理參數選取當地的經驗參數值計算。

  通過相應規范計算, 取滑體Ψ=35°, 計算可得滑面處抗滑樁的受力, 樁身應力在滑面處最大, , 此時, , 取安全系數F=1.25, 經驗算, 滿足穩定條件, 在滑面以下5m處樁身剪力為0, 隨著深度的增加, 出現負應力, 滑面以下的樁身應力變化呈增長性下降趨勢;樁身剪力最大值為滑面處, 大小約為3188KN, 滑面以下5m位置, 出現最大反向剪力, 大小約為-2350KN, 滑面以下的剪力沿樁身變化呈拋物線變化趨勢;滑面以下的樁身彎矩變化形勢呈反向拋物線趨勢, 在滑面以下2m位置出現最大值, 最大彎矩為1038kN.m。

  樁身受力變化如圖1-圖3所示:

  圖1 樁身側應力
圖1 樁身側應力

  圖2 樁身剪力
圖2 樁身剪力

  圖3 樁身彎矩
圖3 樁身彎矩

  3、 數值模擬結果分析

  運用FLAC3D有限元軟件進行數值模擬分析, 數值模型采用工程概況的情況, 選取7.5m厚的滑坡體, 滑體寬162m, 滑坡長220m, 抗滑樁加固方案采用工程實際的雙排樁加固, 相關計算參數采用第2節的內容。分別分析滑坡體在加固前的滑坡穩定狀態和抗滑樁加固后的滑坡穩定狀態, 從滑坡出現的最大位移為出發點, 分析抗滑樁加固效果。數值模擬計算結果如圖4所示:

  圖4 加固后滑坡位移云圖
圖4 加固后滑坡位移云圖

  由計算結果可知, 抗滑樁加固前的滑坡最大位移約為7cm, 表明并沒有發生明顯的滑坡。但由等值線圖顯示, 邊坡表面及一定深度的土體呈現出整體移動的現象, 可以推測邊坡已經處于臨界狀態, 如果遇上降水或者其他使條件惡化的情況, 非常有可能形成大規模的滑坡。由圖4可知, 可以觀察到, 抗滑樁限制了滑坡體的整體位移, 避免了大規模滑坡的發生。邊坡坡頂局部地區仍有一定位移, 最大位移為3.7cm。

  4、 結論

  抗滑樁在常見的滑坡治理方法, 其作用效果優越, 本文以內昆鐵路線兩碗滑坡為依托, 詳細介紹了該滑坡治理的抗滑樁施工方案和施工注意措施, 選取合理截面分析抗滑樁的理論計算結果, 同時采用FLAC3D數值模擬分析施工抗滑樁前后的滑坡位移情況, 對比分析, 得出了抗滑樁在內昆鐵路線兩碗滑坡中的有效加固效果。

  參考文獻

  [1]謝文亭.抗滑樁支護結構設計與數值模擬研究[D].重慶大學, 2012.

    趙慶.抗滑樁在工程滑坡治理中的應用分析[J].山東工業技術,2019(14):94.
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