滑坡治理中的抗滑桩设计

徐自享　聂云峰

摘 要：抗滑桩是穿过滑坡体深入滑床的桩柱，一般会布置在滑坡体厚度较薄、推力较小，并且嵌岩段地基强度较高地段，其抗滑能力强且适用广泛，是一种滑坡治理中抗滑处理的主要措施。早期的抗滑桩原理主要是参照桩基的设计原理推倒而来，而经过多年的研究，抗滑桩的原理也较为完善了。本文主要包括抗滑桩的类型，等方面研究在滑坡治理中抗滑桩的设计。

关键词：抗滑桩设计；滑坡治理

1 一般规定

1.在滑坡治理中，用抗滑桩对滑坡进行分段阻滑，并且每排最好选择单排布置为主。在弯矩过大时，应该选择预应力锚拉桩。2.在选择抗滑桩桩长时，最好是35m。对滑带埋在滑坡里超过25m的滑坡，在设计时应该谨慎考虑方案可行。3.抗滑桩截面的形状大多数为矩形，宽1.5m到2.5m之间，截面长度2.0m到3.5m之间。在滑坡的推力方向不能确定时，应该选择圆形桩。4.抗滑桩的间距，即从两个桩的中间测量，大约为5m到10m之间，为桩径的3～5倍。对于抗滑桩埋入地下层的深度，按一般经验，在软质岩层中，锚固深度为设计桩长的三分之一；在硬质岩中，深度为设计桩长的四分之一；在土质滑床中，深度为设计桩长的二分之一。为增强它的稳定性，防止发生滑出，需要注意链接与镶嵌。5.在滑坡治理中，为了给移民的迁建提供建筑场地应该尽可能地利用抗滑桩形成平台，以满足移民安置的实际需求。6.抗滑桩按受弯构件来分析力和设计，进行桩基竖向承载力、桩基沉降、水平位移和挠度验算论证，同时还应考虑地面附加荷载对桩的影响。

2 抗滑桩的类型和特点

2.1 抗滑桩的类型

（1）抗滑桩按材质分类有木桩、钢桩、钢筋混凝土桩和组合桩。（2）抗滑桩按成桩方法分类有打入桩、静压桩、就地灌注桩，而就地灌柱桩又分为沉管灌注桩和钻孔灌注桩两大类。在常用的钻孔灌注桩中，又分机械钻孔和人工挖孔桩两类。（3）抗滑桩按结构型式分类，有单桩、排桩、群桩和有锚桩，排桩型式常见的有椅式桩墙、门式刚架桩墙、排架抗滑桩墙，而有锚桩常见的有锚杆和锚索，锚杆又分为单锚和多锚，锚索抗滑桩大多数是单锚。（4）抗滑桩按桩身截面形式分类，有圆形桩、方形桩和矩形桩、“工”字形桩，管形桩等。（5）抗滑桩按与周围岩土的相对刚度可分为弹性桩和刚性桩。

2.2 各个类型的抗滑桩的特点及适用条件

（1）.最早使用的桩是木桩，它的优点是就地取材方便，缺点是桩的强度不够，桩长有限，一般就用于浅层滑坡的治理，或者是一些抢险临时工程。相对于木桩，钢桩强度就高，由于易施打所以纵向长度接长方便，但确定是横向刚度受桩身断面限制，如此造价就比木桩大很多了。而钢筋混凝土桩则广泛应用滑坡治理中，因为它刚度大，抗弯能力强，适用于多种施工方式，然而此材料的缺点是抗拉能力并不好。

（2）人工成孔优点是简单经济，但是它要限制桩径大小，一般不能低于1000mm，而且其速度慢，施工时条件要求高，处理麻烦。如果抗滑桩选用打入桩方式，一般满足是全埋式抗滑桩的滑坡，下层应该具有可打性。选用这种方式时，一定注意考虑打入时是否会影响滑坡的稳定性。而目前施工时常用的方式是就地灌注桩，能机械施工，快速方便，适用于各个大小的桩径，且适用于大多数的地质条件。但是，这种方式对于较陡的滑坡不适用，因为陡滑坡上，机械施工难度高，且钻孔时的水对滑坡坡边的稳定性是有影响的。选择施工方式一定要充分结合当地地质条件，滑坡形式等等，充分论证方案可行性。

（3）单桩是抗滑桩的基本形式，简单且受力与作用明确，但有承受限制。排桩有抗弯能力，桩壁阻力小等优点，特别适用于软弱地层。而桩与.锚杆或锚索共同作用，可改善抗滑桩应力状态等，是十分经济的结构。不过对于锚杆或锚索，需要较好的岩层。在特殊滑坡治理中，一般应用抗滑桩群。桩群一般由横向两排以上，纵向两列以上组合而成，它能够承受较大的推力作用。

3 滑坡治理中抗滑桩的设计

1.确定桩群平面布置，确定桩距桩位：桩群平面布置和桩距按一中提到的一般规定通过计算而得。桩位的确定有悬臂梁法、地基梁法、有限单元法、地质工程法、经验法。不同桩位将影响滑坡的稳定安全系数，和滑动面的形状等。这里主要谈谈有限单元法。有限元折减法把滑带和滑体的强度参数进行折减，从而得到相应安全系数。把桩看作是埋入滑坡体中的梁单元，利用有限单元法计算其推力等，从而确定桩位。通过设计滑坡推力大小、地形、地层性质及理论计算，选定定桩长、锚固深度、桩截面尺寸和桩间距。

2.选定桩型，确定桩长等，根据地质条件和一般规定选择。

3.力的分析：作用早抗滑樁的力系分为作用于桩上部的滑坡推力和桩周围地层对桩的反力也可以说是内力。一般采用地基梁法测定内力确定变形。而对于滑坡推力的，其在桩背上的作用点和大小分布与滑坡的类型、部位、变形情况、地基反力等有关。可以用不平衡推力传递系数法去计算滑坡推力的大小。处于弹性阶段时，地基反力按弹性抗力计算，而在塑形阶段时，计算反力较复杂，但反力大小不能超过锚固段的许用承载能力。由于抗滑桩主要是承受水平荷载作用而某些引起竖向压力的力，如摩阻里、粘着力、桩变形等对抗滑桩的稳定安全有力，可忽略不去计算。

4.抗滑桩的布置摆设：在滑坡治理中，抗滑桩一般选择布置在厚度较薄，滑动面较平缓的滑体下部，和锚固段的地质条件较好的地方。对形式简单的中小型滑坡，一般在它的前缘设置一排抗滑桩，方向尽量与滑体垂直。对于多级滑动且陡度大即推力大的滑坡，可设两排或者多排，利用分级布设，分级承担的方式。而对于具有复合滑动面的滑体，分段分级布设，或者可用抗滑桩与其他结构组合布置。

4 总结

抗滑桩是起固定边坡的作用，它在各方面具有优越性，在滑坡治理中，适用于浅层和中厚层滑坡，是一种抗滑处理的主要措施。在抗滑桩的设计中，一定要谨慎选择，对此的验算，防止施工震动引起加动等。

参考文献

[1]沈珠江 桩的抗滑阻力和抗滑桩的极限设计[J] 岩土工程学报 1992年01期

[2]刘新荣 梁宁慧等 抗滑桩在边坡工程中的研究进展及应用 2006年01期

[3]陈广斌 白有社 公路抗滑桩技术的新发展[J] 岩石工程学报 2004年04期

[4]沈军 抗滑桩设计和滑坡治理有限元分析[D] 太原理工大学 2007年