锚索抗滑桩在赣龙铁路滑坡治理中应用

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1、锚索抗滑桩在赣龙铁路滑坡治理中应用　　摘要：着重介绍预应力锚索抗滑桩技术，对其抗滑机理、受力特点、设计原则、设计流程及相关问题进行分析，并与抗滑桩进行技术经济比较，通过新建赣龙铁路上岗隧道进口滑坡整治中的应用，证明抗滑桩具有受力机理明确、结构合理、工程造价低、便于施工等优点，是一种具有广泛发展前途的新一代抗滑结构。关键词：滑坡；预应力；锚索；抗滑桩中图分类号：P642.22文献标识码：A文章编号：1、引言6滑坡治理是一项投资巨大、技术复杂、施工危险而艰巨的抗灾工程。我国是一个滑坡灾害相当严重的国家，多年

2、来，为确保人民生命财产的安全，保障经济建设的顺利进行，国家在滑坡防治工作上，耗费了大量的人力、物力和财力。20世纪50年代，我国多用挡土墙治理滑坡。20世纪60年代后期，开始使用抗滑桩治理滑坡，由于抗滑桩具有比挡土墙开挖面小、圬工体积小、施工速度快等优点，很快在全国推广应用。但随着需要治理的滑坡规模的增大，人们便逐渐认识到其结构的缺陷：抗滑桩是大悬臂受力，主要靠滑动面以下的桩身所受的地基反力来平衡滑坡推力，受力机理不合理，需要的桩长截面大，材料消耗多，工程造价昂贵。为了改善抗滑桩的这种受力状况，减小桩截

3、面，缩短悬臂长度，增大抵抗力矩，工程技术人员不断研究新的抗滑结构经过不断摸索和实践，预应力锚索抗滑桩便逐渐在滑坡治理中得到应用，同时随着炼钢工艺的不断发展，高强度钢材特别是高强度钢绞线的广泛应用，为预应力锚索抗滑桩的推广应用提供了技术和物质保证。2、基本结构和抗滑机理6预应力锚索抗滑桩具有“主动支护、柔性支护、概念明确、经济合理”的特点，其结构主要由抗滑桩、预应力锚固、锚具等组成。位于滑面以下稳定基岩内的锚索称为锚固段，其余为张拉段。对锚固施加预应力后，通过锚具将其与抗滑桩相连接，它的另一端穿过滑坡体后

4、锚固于滑床内，从而使抗滑桩和预应力锚索组成一个联合受力体系。用锚索拉力和桩体共同平衡滑坡推力，彻底改变了一般抗滑桩大悬臂受力的受力机制，改变了抗滑桩单一靠嵌固段地基抗力滑坡推力的机理（图1所示）。其结果，使得桩内弯矩大大减少，桩径变细，桩的埋置深度变浅，达到了结构受力合理、节省投资、节约材料、缩短工期的目的。从桩的受力机制看，普通悬臂抗滑桩是“被动型”的受力状态，施工后在滑坡推力的继续作用下发生位移，桩才能具备抗滑能力，这对保护滑体上的已有建筑物非常不利。而预应力锚索抗滑桩是“主动性”，施加预应力后，滑

5、体受到反推力，这样就可以立即起到止滑的作用。滑体上已有建筑物不再继续变形，个别情况下原有变形裂缝还会逐渐弥合。2、设计计算方法和流程一般悬臂抗滑桩，设计者只能利用已有资料的参数进行设计，桩的实有抗滑能力无法确知和直接验证。预应力锚索抗滑桩由于张拉预应力，它的抗滑能力是确切可知的，这种设计容易做到经济合理、准确可靠。预应力锚索抗滑桩的受力特点类似上端铰支、下端弹性团结或简支的梁式结构，滑坡推力在其上的分布近似矩形，由于桩顶位移需控制在2cm~4cm，因此预应力锚索抗滑桩的计算可采用“变位协调法”。根据桩顶

6、抗滑桩和锚索位移变形协调条件，先确定锚索设计拉力A，锚索设计拉力A确定后，把它视为集中力作用在桩上，采用相应公式便可计算出桩身内力，然后即可进行配筋计算，其设计流程（图2所示）。图2预应力锚索抗滑桩设计流程图3、施工方法6预应力锚索抗滑桩的桩身，可以采用大直径的钻孔桩，亦可以采用挖孔桩，还可以采用钻孔桩组成的排架桩。由于滑体部分岩石可能比较破碎，钻孔要采用泥浆或套管护壁，挖孔桩要采用钢筋混凝土护壁，按竖井法施工，锚索孔应按设计要求钻斜孔，选用的钻孔机要具有这方面的性能。施工时先进行抗滑桩施工，在桩身预留

7、锚索孔，桩身完工后，钻锚孔，并用高压风反复吹洗锚孔，使孔壁清洁，插入钢绞线至设计位置，锚固端采用C30水泥砂浆填充，砂浆配合比为水泥：砂：水=1：:0.5：0.45，水泥为42.5号普通硅酸盐水泥，待抗滑桩及锚固端内浆体达到龄期后实施张拉。张拉分为6级进行：设计张拉力的10%、25%、50%、100%及110%，其观测时间分别为：5min、5min、5min、5min、5min和15min。为弥补土体压缩造成的预应力损失，锚索张拉后10d~15d对全部锚索进行一次补张拉，然后进行自由端注浆，对自由端注浆

8、空间要进行补浆处理。最后，将锚索外露部分切除，用混凝土将锚头封死，以防止顶端锈蚀。4、工程实例6赣龙铁路上岗隧道进口滑坡后缘边界为基岩，滑坡前缘为一马路横穿。滑坡区地形北高南低，东西宽约500m，南北长650m，滑坡体最大厚度35m，平均厚约18m，体积约6000m3。该滑坡为大型松散堆积层滑坡，滑体主要由粉质粘土夹碎块石及碎块石土组成，表层为人工填土，滑坡体厚度变化大，为2.45m~35.00m。滑带土以褐黄色灰白色可塑状粘土为主，期间含