梁志鵬

（百色右江水務(wù)有限責(zé)任公司，廣西 百色 533000）

邊坡是由在自然條件下或者人工條件下形成的斜坡，同時(shí)也是人類工程活動(dòng)中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一，也是最為常見(jiàn)的一種工程形式。全球性的地質(zhì)災(zāi)害可以分成三種，分別是地震、洪水、崩塌滑坡泥石流，其中之一的崩塌滑坡泥石流會(huì)造成邊坡失去穩(wěn)定性，嚴(yán)重的話還會(huì)導(dǎo)致坡下的建筑物遭受損壞，給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。邊坡破壞失穩(wěn)的事故在全球很多地區(qū)都發(fā)生過(guò)，就在近20年來(lái)的世界范圍內(nèi)，由于自然條件和人為誘發(fā)等導(dǎo)致的崩塌事故，每年都會(huì)給世界造成高達(dá)上百億美元的損失。我國(guó)也是遭受邊坡危害較為嚴(yán)重的國(guó)家之一，邊坡危害給我國(guó)的很多行業(yè)造成了重大的損失，同時(shí)嚴(yán)重地影響到了人民的正常生活與生產(chǎn)活動(dòng)。

1 抗滑樁失效模式

1.1 病害分析

抗滑樁的破壞大致可以分成以下的幾種形式：

第一種，內(nèi)力不夠，例如樁身在滑動(dòng)面處被剪斷，在最大彎矩處被拉斷。

第二種，埋深不夠或者根沒(méi)有過(guò)滑面，錨固力不夠，樁被推倒。

第三種，間距過(guò)大，如果滑體的含水量過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致其呈現(xiàn)流塑狀，使得滑體土從樁間流出。

第四種，抗滑樁高柱高出滑面的高度不足或者樁位選擇不恰當(dāng)，致使滑坡從樁頂以上位置剪出，這就是越頂現(xiàn)象。

1.2 抗滑樁失效類型

前人積累的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)以及大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究表明，很多的學(xué)者、專家先后都研究出了相關(guān)的一些規(guī)律，將失效的類型進(jìn)行了一定的總結(jié)。

1.2.1 折斷或剪斷

折斷或剪斷的表現(xiàn)都是使樁體產(chǎn)生永久性的破壞，也就會(huì)使其對(duì)滑體的支撐能力喪失，不過(guò)研究其原因，其產(chǎn)生破壞的機(jī)制還是有一定的區(qū)別的，因?yàn)橄禄Φ淖饔迷跇扼w上的分布還是不夠均勻，這樣樁體危險(xiǎn)的截面位置也不能夠得到固定，可能會(huì)使其在滑動(dòng)面之下，也可能會(huì)使其出現(xiàn)在滑動(dòng)面之上。如果抗剪的強(qiáng)度不夠，就會(huì)使得樁體剪斷，如果是剛度不夠，那樁體就會(huì)折斷，這兩種斷裂形式都是抗滑樁設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮的重要因素，這種破壞的形態(tài)經(jīng)常發(fā)生在地基錨固條件較好或者樁體錨固深度足夠的巖質(zhì)地段。發(fā)生折斷或者剪斷的原因有以下兩點(diǎn)：

其一，假設(shè)滑動(dòng)面和實(shí)際滑動(dòng)面有較大的出入或者在計(jì)算時(shí)參數(shù)與實(shí)際的出入也較大，就會(huì)使得實(shí)際的下滑力高于設(shè)計(jì)的下滑力；其二，樁體本身的設(shè)計(jì)問(wèn)題，截面尺寸設(shè)計(jì)不合理或者配筋的數(shù)量不夠合理，致使樁體的抗剪、抗彎強(qiáng)度不夠。

1.2.2 傾倒或推倒

抗滑樁被傾倒或推倒經(jīng)常發(fā)生在一些地質(zhì)較差的土質(zhì)滑坡地段，這個(gè)時(shí)候的樁體并沒(méi)有被破壞，但是由于錨固土體抗力不夠，致使抗滑樁發(fā)生了剪切破壞，最終導(dǎo)致了其發(fā)生較大角度位移，而導(dǎo)致其出現(xiàn)傾倒或者推倒現(xiàn)象。也是因?yàn)闃扼w沒(méi)有發(fā)生破壞，因此可以對(duì)抗滑樁體進(jìn)行相關(guān)的修復(fù)，修復(fù)主要是通過(guò)限制裝頂位移或者提高地基錨固力的方式。發(fā)生傾倒或推倒的主要原因有以下兩點(diǎn)：

其一，假設(shè)滑動(dòng)面和實(shí)際的滑動(dòng)有著較大的出入或者計(jì)算的參數(shù)也與實(shí)際有著較大的出入，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的下滑力小于實(shí)際的下滑力；其二，錨固的深度不夠，致使錨固地基承受不住樁體傳來(lái)的壓應(yīng)力。

1.2.3 滑體擠出

所謂的滑體擠出，其實(shí)就是指滑體從樁間滑到了樁前，因此而產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候因?yàn)橥馏w力學(xué)的參數(shù)有所降低，使得滑體呈現(xiàn)了流塑狀，這樣滑體在自重應(yīng)力分量的作用下使得其內(nèi)部發(fā)生了剪切破壞，致使樁體不能得到下滑力的傳到，盡管抗滑樁沒(méi)有遭受破壞，但是卻已經(jīng)失效。發(fā)生的原因有以下兩點(diǎn)：

其一，樁體間的間距過(guò)大，致使滑體的力學(xué)參數(shù)數(shù)值過(guò)低，對(duì)有效土拱的形成力度不夠；其二，排水工程的措施不夠，滑體中的含水量不斷增高，使得其彈塑狀轉(zhuǎn)化成流塑狀，這種現(xiàn)象主要發(fā)生在一些降雨量較為集中、降雨量較大的地區(qū)，該地區(qū)的土質(zhì)滑坡現(xiàn)象尤為明顯。

1.2.4 越頂

所謂的越頂，其實(shí)就是指滑體局部土體從樁頂剪出，使得抗滑樁滑到了樁前的現(xiàn)象，這個(gè)時(shí)候的樁體并沒(méi)有發(fā)生破壞，但是設(shè)置了樁進(jìn)行支擋后，也就重新分配了滑體的應(yīng)力，產(chǎn)生了次生滑動(dòng)面。越頂現(xiàn)象主要是由于位置選擇不合理、樁體高度不夠以及橫向坡面較陡等原因?qū)е碌?，在?shí)際的工程中也是經(jīng)常發(fā)生的，就目前來(lái)看，在設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)忽視對(duì)其的校對(duì)工作。

1.3 抗滑樁失效的影響

很多年以來(lái)，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性的分析和加固設(shè)計(jì)在廣大學(xué)者的眼中都是一個(gè)較為嚴(yán)峻的問(wèn)題，當(dāng)然也普遍地受到了重視，很多國(guó)內(nèi)外的專家都對(duì)此進(jìn)行了相對(duì)成熟的推導(dǎo)與研究。不過(guò)伴隨著水利、交通工程建設(shè)的逐漸進(jìn)行，也就大量地應(yīng)用到了抗滑樁工程，對(duì)于其失穩(wěn)遭到破壞的實(shí)例也是經(jīng)常發(fā)生。由此可見(jiàn)，對(duì)于邊坡的加固設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析方面的研究是很重要的，但是在加固之后的效果是不能單單按照加固設(shè)計(jì)作為計(jì)算的主要標(biāo)準(zhǔn)的，對(duì)于抗滑樁邊坡因?yàn)槭シ€(wěn)定性造成的破壞則是更值得去研究和探討的問(wèn)題。

圖1 抗滑樁失效導(dǎo)致路塹邊坡失穩(wěn)破壞（一）

圖1 抗滑樁失效導(dǎo)致路塹邊坡失穩(wěn)破壞（二）

圖3 扛滑樁上的作用力

2 抗滑樁安全評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

通過(guò)上面對(duì)影響因素的分析，選取安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)應(yīng)該是樁身的完整性、嵌固深度、樁長(zhǎng)、水平承載力。不過(guò)，抗滑樁的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)是承載力，如果承載力不夠，就會(huì)使得抗滑樁發(fā)生彎曲、折斷，很多方面都會(huì)致使抗滑樁失效，比如強(qiáng)度、錨固力、內(nèi)力等的不足都是承載力不足的原因所在。因此，抗滑樁的總體評(píng)價(jià)指標(biāo)就是承載力，樁身完整性、嵌固深度、樁長(zhǎng)等方面的指標(biāo)則更為重要。

承載力是一個(gè)較為綜合性的指標(biāo)。無(wú)論是主要因素還是次要因素的影響，各方面的因素都會(huì)致使抗滑樁失效，歸根結(jié)底還是由于承載力不夠?qū)е碌?，因此最能描述抗滑樁的安全狀況的就是承載力。

當(dāng)樁長(zhǎng)不同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生不同的變形，原因主要是較長(zhǎng)的樁長(zhǎng)可以提供足夠橫向抵抗變形的能力，也就抑制了樁身的整體轉(zhuǎn)動(dòng)變形。因此抗滑樁的樁長(zhǎng)也是可以對(duì)其安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一。

嵌固深度的不同會(huì)使抗滑樁本身水平位移分布不同。樁長(zhǎng)較短的時(shí)候，樁頂?shù)奈灰浦饕且驗(yàn)闃渡頁(yè)隙茸冃魏娃D(zhuǎn)動(dòng)變形兩部分構(gòu)成的，但是較長(zhǎng)的時(shí)候，主要是因?yàn)閾锨冃螌?dǎo)致的。因?yàn)檩^長(zhǎng)的嵌固深度可以為其提供更加充分的抵抗變形能力，同時(shí)抑制整體轉(zhuǎn)動(dòng)變形。

樁身完整性有著嚴(yán)格的分類標(biāo)準(zhǔn)，因此各類樁都直接和承載力息息相關(guān)，樁身的完整性對(duì)抗滑樁的影響也是很重要的指標(biāo)之一。在低應(yīng)變反射波法中可以對(duì)其缺陷的種類準(zhǔn)確地進(jìn)行區(qū)分，可以分成全斷、斷裂、離析、微裂、空洞、夾泥、縮頸、擴(kuò)頸等幾類。

2.2 安全評(píng)價(jià)方法

對(duì)抗滑樁的技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以根據(jù)抗滑樁的整體以及各個(gè)部分的缺陷、病害狀況進(jìn)行，由其所處的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行相關(guān)的評(píng)價(jià)。因此就要對(duì)抗滑樁組件的安全狀況、嵌固段巖體和變形體組件進(jìn)行相應(yīng)的安全狀況評(píng)價(jià)。同時(shí)要對(duì)抗滑樁局部組件和抗滑樁的整體進(jìn)行安全等級(jí)評(píng)價(jià)。根據(jù)抗滑樁的受力特征和對(duì)抗滑樁工作狀況的影響因素，得出抗滑樁的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)抗滑樁組件、嵌固段掩體組件和變形體組件的技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以分成危險(xiǎn)狀態(tài)、差狀態(tài)、較差狀態(tài)、較好狀態(tài)、完好良好狀態(tài)這五類。對(duì)于抗滑樁的局部組件安全等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，要根據(jù)裂縫參數(shù)、截面剪力參數(shù)、彎矩參數(shù)分成不安全、欠安全、基本安全、安全這四類。對(duì)樁頂位移參數(shù)進(jìn)行安全等級(jí)評(píng)價(jià)可以分成五級(jí)，安全、基本安全、欠安全、不安全、極不安全這五類。同樣根據(jù)安全穩(wěn)定系數(shù)作為參數(shù)來(lái)對(duì)抗滑樁的整體進(jìn)行評(píng)價(jià)也可以分成五級(jí)。

3 總結(jié)

抗滑樁是一種邊坡加固方法，很多衍生出的新的邊坡治理技術(shù)也在很多方面發(fā)揮出更加出色的效果，自然而然也就更能體現(xiàn)出抗滑樁的重要性。但是對(duì)于其作用的機(jī)理和相應(yīng)的失效模式及安全評(píng)價(jià)體系仍然要進(jìn)一步改進(jìn)，本文正是針對(duì)現(xiàn)階段中難以確定的問(wèn)題，通過(guò)理論及相關(guān)的結(jié)論提出了對(duì)失效模式的具體分析以及安全評(píng)價(jià)指標(biāo)相應(yīng)的解決辦法。以抗滑樁作為基礎(chǔ)的很多新型的支擋結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)的生活中獲得更加廣泛的應(yīng)用，但是目前對(duì)于理論設(shè)計(jì)方面的研究仍比不上工程方面的具體實(shí)踐，因此就需要為這種新型的支擋結(jié)構(gòu)提出更加具體的指導(dǎo)意見(jiàn)，同時(shí)加大對(duì)這方面的研究與投入。盡管本文在安全指標(biāo)方面提出了一些具體的看法，但是還需要更加全面地去認(rèn)識(shí)抗滑樁評(píng)價(jià)體系，結(jié)合相關(guān)方面研究的具體內(nèi)容，提出更加專業(yè)、更加細(xì)致的看法。

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