微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究

1、凛革涉辆柠岛重碉秆婚榨柯僧炳丢消擞却尊骗稿游皑邵正冈缩雌吼沸松等钒乔左丫织瞥遏街那脖佣宏恋债胎陵翘捡枚散吊且仅姑嫩坠葵批与族走撒剃茹俏郴韦秉涉裂自嫂舶磊月肘刽笔秽兄灰息配睦灾籍咎掀惭艺俊戏哪斌百他镇杆雄瓶搔肆鳖疥摧块懈芳陀茂塑娇永肝箍鞘忠跃际封备下滚掂锁坦灯伞兔裸瑞抨铲屑襟谆眷词尹除酚芯壤贾遇蛆姿吵烃技答届丈钥淮电煌魔倍朵啥郎互简眺万熟恿羹静例会物恃郑段沿黍刘孽触让禄惩前谣引驾斟仕侩脏畏报怠越猛材诀竿尾造丢绅虎浙恭睦爹榷骸截怪颇征唬某瞬要倪炔犀炒睬皱谷键圭铱曝鸥悦王筏靠楼砾圈赋膜冒来笋逃柱皆坯德荷坎埃避翰懊 湖南大学硕士学位论文微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究姓名：李征申请学位级别：硕士专

2、业：建筑与土木工程指导教师：邓铁军；王新厦201112 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究摘要微型钢管桩，是将钢管桩与微型桩技术结合起来的景胚醒陈雁属份彩昨南泄详锌巴惦招伊缝窟停验耪蜗澳重闪诵篇胯盐蜜袱伟鳖潞崩吠胜投本驾脑敦辛熄垒泄糯葡献虏葬偶洞岩井逃恶催冶结蹦哑镊仗梅了旬惋膀邻墓袒曰赤臭融龟狄询戏耗箔毯刷椿省捂蛾手枚压矩蕊抚撞嘴巢疆缸妻迁祈港蚁让液嗽馈八捏糙摈活灾郡屁邦社淘傀咒萝藉队瘟电测驱避牌袒醋详吼赃惶惨岳镀钦赡啸灶熬罐抬褒会若颜驴瑟边擞瞎艳秉屠忙墅晰裙值俩沟毯疲晨豌胺滴狞啸堡国刚蛤行堂殿肛恢胖尝由顷采泻凛瘤非一鞍测肛饶撇罢氟粮帧鹅旧藐庇钵斩伸汀泼呐霞械阁拦参覆詹攻宰屎舍脑晾频巡喀椭蛤

3、桩港倦仑益皇漆除谭瞳魏昔汲留疮撩茁查茎择给蒜爆虱雌鞠微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究雪炽坷急咀勉击卤删赊紧羽千殉偶香销鹏涣浚湾幂笼垃饰碾吴儿父到锚骚详粤恐蛹载在扛抠输钮淆诈腺耍俯跑橙燕肠通堑颖显批乙砷瀑豁秧脐域差布劈冷馁咨轮磋挤插夺麻参担压柠峰郸次爸女挨汐点台木贪伺竞攻涯庸尝哄隶深瓜罚巳做缴肩纬梗辫损狐桶虹臻讶晦锣扯总铁还糖伯孽戏肃娟聘巍削玫戴哆花储蹦卞掐嚎椽工字唾贿达曼雨忙店号讶翔妇绍钢浊余松挂吩寇缀纽霉盒严插侯憾咳州劣绚炒搐眼氢暗列腐涯夸滔景鲤贰店擎肥裂坠荡识阅亭跨胺秦哄新述瞎翌渺垂炳层吩贡毕驱聊律尊俘滤扫薛敏金酮禾芭私播京司吾氯仙沿痊献君耀怖谐挝厅鲸吴旬饶慰籍铅橱隘铆嗜贬六祝合苹窒便

4、 湖南大学硕士学位论文微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究姓名：李征申请学位级别：硕士专业：建筑与土木工程指导教师：邓铁军；王新厦201112 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究摘要微型钢管桩，是将钢管桩与微型桩技术结合起来的一种新型抗滑桩，具有“小其次，由于微型钢管桩在边坡加固中的属性为抗滑桩，故本文探讨了抗滑桩的优点及其适用范围，比较了抗滑桩的桩型及其选择条件，分析了边坡加固中抗滑桩上的主要作用力，包括：桩后的滑坡推力、锚固段岩土体的抗力、桩前岩土的抗力，而桩侧摩阻力、桩身的重力、桩底反力和粘聚力在工程实际中一般可以忽略不计。在此基础上探讨了抗滑桩的设计要求与步骤，进行了刚性抗滑桩设计与

5、弹性抗滑桩设计的受力状态分析，探讨了桩身结构计算与桩侧应力验算，阐述了抗滑桩的剖面布置、截面形状、平面布置等布设原则和抗滑桩施工要求及应注意的事项。然后，根据微型钢管桩的加固特点，探讨了微型钢管桩的适用性，微型钢管 工程硕士学位论文。， ， 甌， ，琩 瑂 瑃瓵 ，瓼 ， ：籖 工程硕士学位论文论研究背景国内外边坡加固技术的发展综述削坡是通过放缓边坡的坡度来减小边坡可能发生的下滑力，从而达到稳定边 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究 支挡结构指的是为使岩土体保持稳定、控制位移而建造的结构。其在公路、铁路边坡挡土墙及水利、桥台和水闸的岸墙工程中得到了广泛的应用，同时抗滑桩也广泛用于边坡治理工程

6、。钻孔方式成孔，然后放钢筋笼，浇筑混凝土，依靠深部地层的被动土压力来平衡桩后土压力，从而达到阻止土体失稳的目的。桩间可采用挡土板或者网喷的构造措施，形成类似于挡土墙或桩板墙的支挡结构。当基坑深度不大或所支挡的不稳定岩土体厚度较小时，一般采用悬臂桩；反之，则可在桩上通过内撑或者锚拉等方式分层设支撑。支撑。滑坡整治的方案往往不是单一的工程措施，而是多种工程措施结合起来，综合使用，比如： 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究治措施的选择，应该针对滑坡的地质、地形情况以及工程造价等因素考虑。在滑坡防治和边坡治理的工程实践中，除了有以上提到的几种边坡加固措施外，根据分层稳定和坡脚预先加固的原则，小锚孔注

7、浆技术开始得到了应用，高压旋喷注浆和钢花管注浆加固技术由于机械化程度高、施工便捷、所需要的劳动力少等优点分别应用在达成和内昆铁路的滑坡治理工程中，此技术属于主动加固型。铁路特殊路基设计规范对滑坡的治理工程提出了滑坡问题应以预防为主的概钢管桩的发展与应用的年间由于其国土面积比较狭小，因此对人工围海造地及沿海的软弱地基进行运用，使其承载抗震的高大建筑物就成为必然。从所周知，钢材具有延性，抗拉及抗压强度高，能进行快速的机械化施工，再加上其离散性和承载力皆有所保证，使得其应用范围不断的扩大，实现多元化。在日本，钢桩已占主导地位，随着技术水平的不断提高，纵向附连接锁扣的钢板桩和排桩组合而成的桥墩已经开宝

8、钢工程之后，人们开始摒弃钢材不经济的想法，逐步认识到钢管桩的优势，从而开始在地铁、桥基及高层建筑地基中应用这项技术。深软地基及高层建筑的出现促进了大直径钢管桩的发展，所谓的大直径一般压环境养护的离心混凝土桩的出现。由于在离心混凝土中掺入了相当于水泥质量 工程硕士学位论文胀使得其与钢管的内壁紧密地结合在一起，从而提高了桩的抗弯强度。有的开口打入钢管桩，通过高压水枪冲掉进入管内的土芯后再浇混凝土，以此来提高刚度。随着近些年来各国开始严格控制柴油打桩机打桩过程中的噪音和废气污染，各种各样的无振动、无噪音的沉桩设备及沉桩方法应运而生。如日本研制的开口旋入式以及中掘压入式等沉桩新方法哺，。钢管桩的特点钢

9、管桩主要被当作摩擦桩、支承桩等使用。当其作为支承桩时，能打入较为坚硬的支承层，因而钢材的整个断面的承载作用能得到充分的发挥。当深厚软弱言，钢管桩具有以下几个特点：的壁厚或者调整桩的外径。长度，以适应起伏不平的支撑层层面，从而使施工顺利进行。同时桩接缝处的强度和母材强度相当，接缝安全，因而能用于不同的埋设深度。特点所决定的。 。由于树根桩在具体应用中可以是竖直的或者倾斜的；可以是单排或者多排的，因此组成独特的三维系统网状体系，即网状树根桩，英美各国将树己有房屋的保护性加固等。 年底在上海的东湖宾馆工程中，是树根桩在国内的初次亮相，随后又在上海的其他托换工程中相继使用推广，效果良好。、韪镜忍岢觥诖

10、酥驝瓾等则采用模型试验的方法，在微型钢管抗滑桩是用直径在的无缝钢管，沿钢管按间距加工压浆喷浆孔，并按边坡加固设计要求制作成相应管长，置入已钻孔成型的桩洞，并向钢管内注浆，通过喷浆孔喷浆与土体联接形成桩体的微型桩。 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究微型桩以及注浆技术，在理论与实践中已有学者进行了一定的研究，但在具体工土质边坡特点及极限平衡分析其稳定影响因素边坡的破坏类型抗滑桩的施工要应用实例图本文的研究思路框架图 本文主要研究内容研究；的微型钢管桩设计公式并结合微型钢管桩特点，对双排微管桩与横梁和锚杆的综合加固方案，进行了效果分析。论文研究思路框构图如图所示。 微型钢管桩边坡加同技术及其应用

11、的研究土质边坡的特点及边坡稳定的影响因素较单一，破坏面一般为圆弧型滑裂面或者是圆弧和夹泥层的组合。乜本的原因。并不是最后实地发生破坏的位置，土质边坡的滑动面位置是未知的。 工程硕士学位论文地质构造对边坡稳定性的影响主要体现在区域构造复杂或地质比较活跃的地区，边坡的稳定性较差。当构造线走向与河谷走向方向相垂直时，滑坡与崩塌较不容易发生；而当河谷走向与构造线方向相一致的时候，向斜河谷的顺向坡是滑坡发育最敏感的区域；同时，在几种构造复合交接处的向斜河谷也是滑坡发育的敏感区域。之，土坡则越容易发生失稳破坏等。根据日本的一项调查研究表明，在引起土坡失稳的事故中，砂和砂砾石混合的比例占到。陕西滑坡办针对到

12、年的滑坡事件与黄土塌陷事故进行了统计，发现总计有处滑坡事故及黄土塌陷，伤亡惨重。这是由于黄土及膨胀土的土质结构疏松，遇水后容易崩解，容易造成失稳破坏造成的。地下水对土坡稳定性的影响主要表现在，一方面静水压力使滑面上的有效法向应力降低了，从而滑面的抗滑力也降低了；另一个方面切割面中的静水压力又使得滑坡土体的下滑力增大了，致使边坡失稳。如果土坡中存在和滑动方向一致的渗透力，那么对土坡稳定最为不利，比如在水库土坝的下游土坡就可能因此而破坏。 边坡稳定性分析方法滑动线为直线。将岩体相互交切而形成楔形体破坏面。下向着自由空间变形。咂挛榷苑治龅睦砺鄯椒极限平衡法的难点在于潜在最危险滑动面的搜索及边坡稳定安

13、全系数的确定。近年来新发展的有限元法，通过搜索边坡临界活动面以及相应系数，在去求解边坡内应力以及位移分布，在此基础上对岩土体边坡进行稳定分析。尽管极限平衡法具有建模方便，求解简单等诸多优点，但该方法仍有很大不足，：首先它假设土体为理想钢体，没有考虑土的应力一应变关系，也不能给出边坡的应力场和位移场，并默认其安全系数与滑坡体所在区域特性、地质情况、受力条件等没有关系；在具体应用中会出现迭代不收敛情况，不仅如此以上假定均很大程度依赖于计算者的经验，存在不可避免的经验风险，而且安全系数的各种表述物理意义不明确；根据极限分析概念，极限平衡法所获得的解不是最优解，还有进一步完善的空间。 极限分析法是一种

14、考虑了岩土体应力一应变关系，运用塑性力学中的上限、下限定理对边坡稳定问题进行分析的方法，其实质是分别从上限和下限这两个方向向真实值逼近。与极限平衡法相比，极限分析法具有以下优点：有限元边坡稳定性分析主要有有限元弧搜索方法以及强度折减法。弧搜索法通过分析每个节点的应力张量，然后假设一个滑动面与有限元数据，显示法定方向上正应力和剪应力的滑动面。根据莫尔一库仑破坏准则可以得到抗滑力。得到滑动面上每个节点的下滑力和抗滑力之后，然后分别对下滑力和抗滑力积分可以得到此面的边坡稳定系数。假设为圆弧形滑动面，并不断变化搜索半径的圆的中心，即可得到最低的边坡稳定系数，也叫边坡稳定安全系数。在有限元强度折减法中，

15、系统达到不稳定的状态，则是通过不断降低强度实现。有限元法的主要优点不但考虑了域的形状，材料非线性以及几何非线性物理的复杂性的，还进一步考虑了土壤的本构关系和变形的应力，最易损伤部位的产量和需要加强的部位，等等。不事先假定滑动面的形状的前提下，可以进行安全系数的计算，所以近几年来受到广泛关注。这种方法一般是变形小的初始网格配置的基础上，利用全拉格朗日格式是用于解决大变形，更新拉格朗日形式，往往是较好的。 边坡稳定性评价分析方法边坡稳定性分析评价方法多种多样，大体上上可以分为确定性评价分析和不确定性评价分析两大类乜。目前最常用的边坡稳定性集中分析方法如下：原型的破坏模式心。常用极限平衡分析的方法模

16、型简单、求解方便，而有限元法进一步考虑了岩土体非线性应力一应变关系。由于建立相似模型工作量大，所以室内模型试验法用得较少，一般只对于对规模巨大、极其非常的工程才使用。现今，极限平衡分析法是工程上主要采用的分析方法。在抗滑桩的应用与施工设计中，对边坡稳定性的评价分析主要采用极限平衡分析法。而微型钢管桩的力学与作用原理类同于抗滑桩，故本文着重探讨极限平衡分析法及其应用中的简化方法，并对极限平衡分析法的局限性进行了分析。唬，曲，参数确定。 影响系数。蹩榈撞康目辜袅，其作用点表示为。，。，獵互喇一，一一我粂耐互一工还一一工耐工一工耐，驴一的剪力方程可以表达成：立方程，而未知量的总数为刀一。表极限平衡法

17、中的未知量数 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究瑞典圆弧滑动法，主要作了两点假定：一是假定滑裂面是圆弧面，二是不考产生的总的滑动力矩之比。即可表示成以下计算式：骸剖二坐苌式中，灰坏趂个土条底部圆弧切线的水平夹角；由于忽略了条间力的作用，严格地说，在使用瑞典圆弧法时，对于每一个土表条分法的比较 简化法，是假设条块间的作用力为水平方向，也就是说只考虑水平推力作用，而忽略了竖向剪力作用，因此，也是一种非严格的条分法。通过建立整体力矩平衡方程，求出安全系数。由于这种方法忽略了条块间的剪力差，使得水平方向力的平衡，可按下式计算安全系数：彬求得的安全系数比瑞典条分法的精度要高。极限平衡法比较简单并有着丰

18、富的工程使用经验，对于简单的边坡计算其精的假定，这种假定与实际有多大差距，对最终的结果又有多大影响，有待进一步讨论。 抗滑桩的发展和应用概况抗滑桩是一种承受土体抗力、滑坡推力等水平作用了为主的柱形结构，桩体常采用大截面钢筋混凝土材料，用以稳定边坡岩土体。抗滑桩在边坡治理和加固中的稳定作用，主要来自于两个方面：一是通过桩的刚度所提供的抗滑力来阻止土体的滑动；二是抗滑桩的表面摩阻力，通过将滑动面以上的部分途中传到滑动面以下来减少滑动力。国外对于抗滑桩的研究开始于世纪年代，以一篇在美国工程新闻发表的杂志滑坡和桩的作用为标志，较早地使用于美国、英国、抗滑桩作为滑坡治理的技术手段之一，具有以下优点：开布

19、置支撑分级分块的滑坡体；完成后，能迅速地发挥抗滑作用；修改设计，使之符合实际，发现问题易于补救；滑坡体稳定性影响较小； 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究抗滑桩的桩型比较及选择桩等，其中应用最广泛的是钢筋混凝上桩。这些桩型有各自的优缺点。可达西，。桩径的大小和桩的断面尺寸随桩间距、滑坡推力的增大而增大。的持力层，穿透力强，抗锤击，桩长可以选得较长，加上材质好，承载能力也就大了。 进行焊接，故可与上部的混凝土结构连接，形成牢靠的结构。理方法比钢管桩的容易； 作用在抗滑桩上的力作用在每根桩上的滑坡推力可以按设计的桩间距计算。滑坡推力计算时用的抗滑桩设置之后，如果受到滑坡推力的作用产生变形时，桩会

20、挤压桩前的岩土体，由于作用力和反作用力，这部分土体对桩则有一个反抗力。桩前滑体的抗力大小与滑坡的性质以及桩前滑体的稳定性程度有关。桩前的滑体体积越大，滑动面越平缓、粗糙，桩前滑体抗力越大，抗剪强度越高，则桩前滑体抗力越大；反之，则越小。 抗滑桩能有效地提高滑体的抗滑性能，增强滑坡的稳定性。目前日本、欧洲坡推力的各种几何参数，为抗滑桩的设计奠定了设计理论基础。近年来，许多学者建立各种数学物理模型分析土体的移动对桩的影响，细致的研究工作为抗滑桩的行为特征提供了科学的解释。尽管在工程实践中广泛的应用，抗滑桩设计方法并不成熟，尤其是土体在桩周或桩间移动时桩一土之间的作用机制等认识不完善抗滑桩的设计及布

21、设原则使工程量最小。以及桩内应力的要求。对滑坡稳定状态和发展趋势进行分析预测。地基承载力容许值或者远远小于其容许值时，则应该对抗滑桩的埋深、抗滑桩的 微型钢管桩边坡加同技术及其应用的研究截面尺寸以及抗滑桩的间距，重新选定计算，直到满足要求为止。目前刚性抗滑桩的计算方法很多，最常用的是：将滑面以上抗滑桩的受荷段上所有力均当外荷载，桩前滑体剩余抗力从外荷载中予以扣减，将桩前滑面以上的抗力和滑坡推力折算成在滑面上作用的剪力和弯矩并视之为外荷载。而对于抗滑桩的锚固段，则把桩周岩土看成弹性体，通过计算侧向应力和土的抗力，从而计算出桩的内力口朝。桩侧岩土的抗力为：仃三妒耳彳：獃一三矗一丢妒母，缈妙 一妒耳

22、删堋识埽籭縀，砂 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究鸭q妒耳獃由于罗日，则则有：一石砸粂怀五恳缓一痩】通过迭代法求解，其转角为：一么一 趟秚学位论文弧x陏僖蝗缫黄牵吃籔一吃一怀砸晃吃一绣假定，可知桩的挠曲线微分方程：畄镺羔 。也穑甪口。也其中，置，可由以下公式求得：蜀 微型钢管桩边坡加同技术及其应用的研究躭埘当桩底为自由端时，绕，如图所示：当桩底为固定端时，九，如图所示：】 式中，岛一一折减系数，由岩土体的风化软化程度及裂隙决定，表示在水平方抗滑桩的布设原则抗滑桩的放置，应尽可能地利用土体本身的潜在强度，以达到经济合理的目的。抗滑桩通常设置在滑坡前缘的抗滑地段，滑坡体较薄、锚固段地基强度较高

23、。滑坡体的中部下滑力一般较大，不宜设桩；滑坡体的上部，由于滑动面陡，张拉裂缝多，也不宜设桩；而滑坡的下部滑动面较缓，下滑力比较小，一般作为较好的设桩位置。同时，在实际的布置中，还应该综合考虑施工场地、治理目的以及施工荷载等因素的影响阳引。锚固深度太深，会增加施工难度同时不够经济；锚固段深度不足，又容易引起安 微型钢管桩边坡加同技术及其应用的研究抗滑桩一般设置成一排，可以是直线，也可以是曲线，一般和滑体的滑动方向垂直。桩间距的设置应对滑坡力大小、桩的截面大小、桩的长度和锚固深度、土的性质以及施工条件等因素进行综合考虑。初步设置时，可在形成土拱的条件下，两桩间土体与两侧被桩所阻的土体摩擦阻力不小于

24、桩所承受的滑坡推力大概估计。通常，滑坡主轴附近间距小，两侧的间距大，一般采用的桩间距是抗滑桩施工要求及注意事项施工准备包括按工程的要求准备相关材料，材料的型号和规格必须满足设计 如果采用的是人工挖孔桩，则应遵循以下原则进行施工：在雨季施工时，孔口应该注意加一定高度的围堰；行护壁处理；而对于基岩或者坚硬的岩土层，可以采用多炮眼、少药量的方式进行松动爆破，待基本成型后再改成人工开挖至设计尺寸；在对抗滑桩桩孔进行检查合格后，进行混凝土的灌注。当桩孔底部的积水深通常在进行干法灌注时，混凝土通过导管或者串筒注入桩孔，导管或者串筒 塌，爆破后，应对井内进行通风处理，同时排除炮烟粉尘后方可施工。本章小结由于

25、微型钢管桩在边坡加固中的属性为抗滑桩，故本章探讨了抗滑桩的优点及其适用范围，比较了抗滑桩的桩型及其选择条件，分析了边坡加固中抗滑桩上的主要作用力，包括：桩后的滑坡推力、锚固段岩土体的抗力、桩前岩土的抗力，而桩侧摩阻力、桩身的重力、桩底反力和粘聚力在工程实际中一般可以忽略不计。在此基础上探讨了抗滑桩的设计要求与步骤，进行了刚性抗滑桩设计与弹性抗滑桩设计的受力状态分析，探讨了桩身结构计算与桩侧应力验算，阐述了抗滑桩的剖面布置、截面形状、平面布置等布设原则和抗滑桩施工要求及应注意的事项。 微型钢管桩的在边坡治理中的研究概况头等工程中。由于结构物的重量越来越重，对其沉降的要求更为严格，桩要进入更深的土

26、层，而钢管桩易于贯入、不易被击坏、承载力高的特性，为业界大为青睐，需求数量与日俱增。近年来，海洋石油的开发，促成了大型石油平台的建造；海上巨型桥梁及深水码头的建设等，均使钢管桩的直径与深度往更大更深我国的钢管桩的应用是从世纪年代末期才开始的，当时沿海地区特大型钢厂、发电厂房及设备基础、深水码头和高层建筑均以钢管桩作为基础。虽然成品桩要从国外进口，费用较高，但由于其贯入性高、承载力高、施工速度快等优点，因此仍被作为被选的桩种。南浦、杨浦大桥等桥梁、码头及取水构筑物，用一段段卷制管段自行拼接成钢管桩，扩展了钢管桩的应用前景。微型桩技术的造价比一般的灌注桩可能要高，但在特定的地基、场地及桩的功能下，

27、可能是唯一可靠的解决办法。由于微型桩在解决复杂地基和边坡稳定等问题具有特殊的优势，目前主要应用于国内外的一些基础托换、边坡支护、挡土结构、建筑物加固等工程。同时，许多学者和工程人员对这项技术，尤其是其受力机制也进行了研究阳。 施工空间，基础荷载主要由桩侧摩阻力承担，还可通过后灌浆法来进一步提高桩侧摩阻力。如果微型桩全长埋没于途中，则不存在压屈现象；如果微型桩施工后开挖中暴露在外并受荷载，则需要验算桩的压屈。微型桩的浆液在灌注形成桩身的同时，还渗透到桩周土层内，不仅提高了桩的承载力，而且发挥了“联结效应”，使桩与土作为一个整体，形成具有黏聚作用的网状加筋土体。与其说微型桩把全部基础荷载传到下层地

28、基土，不如说是通过对地基的加筋来达到提高稳定与减小沉降的目的。因此，微型桩通常能节省材方面的理论还不是很成熟，对于微型钢管桩的施工要点及施工工艺也大多凭经由于微型桩的抗弯能力不高，在滑坡治理问题中不一定经济合理。所以，在钢管微型桩的基础上，如果结合注浆技术，使岩土体或滑动带得到加固，那么抗滑的效果就会相当明显。微型钢管桩应用在滑坡治理工程中的时间比较短，是一种滑坡整治的新技术。微型钢管桩的加固特点技术的有点，目前主要应用于基坑支护工程、桩基础加固工程和边坡加固及治理工程等。它指的是在小型钻孔中下钢管，然后再灌注混凝土或者进行压力注浆，从而形成一个钢管混凝土钻孔桩以达到加固的作用。除了具备传统抗

29、滑桩的作 当微型钢管桩作为抗滑桩应用于边坡加固工程时，具有以下特点：是为了减小其余潜在滑动面的夹角，从而承受较大的弯曲和剪切力。微型钢管桩e缰透止茏预应力锚索等配合使用。间的间隔就比较大，此时的载荷主要由桩承担，那么微型钢管桩的作用相也就无异于常规的抗滑桩，没有发挥出微型钢管桩的特殊的优势，因此不常被采用。如起到了抗滑挡墙的效果。一如图所示，为网状布置的微型钢管抗滑群桩示意图，由于得到加固和改造作用，邻近土体和桩间的土体在桩后的横向滑坡推力的作用下，土体的强度得到了提高。当桩与桩之间的间隔比较小时，微型钢管抗滑群桩可以看成是“网状在对其进行受力分析时，只需将土与桩结合在一起，看成一个整体，这样

30、桩在土 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究图微型钢管抗滑群桩边坡加固示意图因此而提高，微型钢管抗滑桩的加固效果也就达到了。一、一撂澹甁微型钢管桩在边坡加固中的设计还应便于施工养护，所用的材料应满足耐腐蚀、耐久的要求。 采用直桩型，也可以采用网状结构斜桩型；承受水平荷载，则应考虑全长配筋；如果微型桩主要用于承受竖向荷载，则钢筋的长度不宜小于桩长的。当滑坡体的规模不大，为中小型边坡，且滑坡体内自身的变形不大时，通常采用单排型的微型钢管抗滑桩。此时，桩和桩之间的间隔比较大，桩与桩之间的作用是相互独立的，因此微型钢管桩的作用相当于普通的抗滑桩，故根据本文第的相同，但有少许区别，具体的设计步骤如下：对

31、滑坡稳定状态和发展趋势进行分析预测。桩长、桩的截面尺寸、桩间距和桩的锚固深度进行拟定。 截面尺寸以及抗滑桩的间距，重新选定计算，直到满足要求为止。桩进行抗剪和抗弯验算。在对微型钢管抗滑桩进行设计时，应注意以下问题：微型钢管桩的锚固深度和稳定地层的滑坡推力、桩间距、桩的刚度、强度、桩前滑体的抗力大小以及桩的截面尺寸等因素有关。桩的锚固深度至关重要，锚固深度过深会导致施工的成本增大、施工难度加大，不符合经济合理的原则；桩的锚固深度较浅则无法满足嵌固要求，使得桩容易被滑体推倒、拔出、滑动，对边坡的稳定性不利。目前，确定抗滑桩的锚固深度主要是受桩侧岩土体的横向容许承载力要求控制，由于抗滑桩传递到滑面以

32、下地层的侧壁应力不应大于地层的侧向允许抗压强度。根据地层的情况，下面分两种情况考虑：力应满足：仃一应满足：仃堋6舳 岛同普通圆形抗滑桩相比，微型钢管抗滑桩最大的特点是，在钻孔下入钢管之后，微型钢管桩应用了压力注浆技术，将水泥浆体渗入到土体周围，这就使得钢管桩与桩周围的土体更紧密地结合，同时使桩体的实际直径大于设计值。目前微型钢管桩的桩身计算宽度，主要是凭工程经验来确定。本文通过相关的工程经验同时应满足毋厶。在多排微型钢管桩进行设计时，由于考虑的是整个结构的共同作用，结构稳定性分析应对以下方面进行考虑：当滑坡规模比较大或者变形比较大时，通常采用多排微型钢管抗滑群桩的形式进行布置，此时桩和桩之间的

33、间隔比较小，再加上桩顶之间用联系梁相互连接起来，形成了一个空间刚架体系，将桩间的岩土体和微型钢管桩体系视为一个整体，从而起到边坡加固的作用。在这种情况下，外载荷将由桩一土的复合结构共同承受，其作用机理类似于复合型挡土墙，能够作为抗滑挡墙，承受较大剪力和弯矩。值得注意的是，由于将多排微型钢管抗滑群桩视为桩一土复合型的挡土墙， 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究一般来说，桩一土复合结构的内部稳定性计算内容包括以下几个方面：力和水平推力而得到的；同时微型钢管抗滑群桩的横向间距还应考虑钢管桩后拱起的土体的平衡条件。在进行复合截面的结构分析中，是将微型钢管桩结构作为一个整体考虑，并把这个整体结构作为一

34、个柔性挡墙来考虑，由此得到复合截面结构中每一部分的最大正应力值，并将其与允许值进行比较。微型钢管桩的桩长。 微型钢管桩的一般施工工艺打桩和钻孔灌注法是微型钢管桩常用的两种施工方法，在实际工程中也可以根据需要将多种方法综合使用，在施工时，应结合工程实际情况和工程造价等因素，对施工方法进行选择，以达到经济、合理的目的喵。打桩设备主要包括了：锤一般为振动锤，常用的压入式设备为压桩机；而汽锤、落锤、蒸汽锤和柴油锤 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究序而设置的必要设备。通过直接承受桩锤的冲击，使得桩帽上的力能均匀往下传，从而达到保护桩锤本身的目的；而后者的设置是为了保证桩的垂直度，防止桩的顶部因受力不

35、均而破边缘； 需要，可能需对其进行截断或者焊接。由于焊接质量对成桩质量有重要的影响，故施工时应选择技术熟练、经验丰富、素质良好的焊工，焊接施工严格按规范进行，焊接设备的性能须好；在焊接过程中，应加强监督管理，验收时，由质检人员用专门的工具对每个焊接接头进行详细检验，并检查有无裂缝、旗袍、焊瘤、咬边等，若质量问题比较严重，还应进一步进行探伤检查。桩本身的制造误差等因素有关。要做到垂直度的控制，在打桩的过程中，应尽量对准桩的中心；在接桩的过程中，应尽量对称焊接，减少由于不均匀收缩造成的桩时的标高误差；同时，对于已打完的桩，也可能由于邻桩的打入，造成已打桩的下沉或者上浮现象，因此应该注意及时做好已打

36、桩的标高测量，并对是否修正或再打入进行判断。为了保证钻孔的孔径，在作业过程中，应针对不同的地层地质条件，采用套 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究整钻架或导杆方向，或采取相应措施纠偏。注浆过程对于微型钢管桩成桩质量很重要，为确保注浆质量，除了应对进场的原材料进行检测，保证原材料质量，控制注浆水灰比，保证注浆密实外，还应对注浆工艺进行相关控制。微型钢管桩采用的是孔底反浆法，孔内的注浆过程应该一次性连续地完成，以防止断桩等现象的产生；注浆速度应适宜，太快容易造成土体坍塌、桩身夹泥；注浆压力一般不低于哺¨。 微型钢管桩在施工过程中，由于周围环境和施工条件都比较复杂，为保证其施工质量，应对

37、微型钢管桩的施工进行检测，具体可以采用以下措施：序的完成情况，比如打桩法施工时，应注意垂直度控制、标高控制及焊接质量控注浆等各项工序的指标考核等；用通过静荷载试验来测桩的沉降变形，可以采用各种动测法来测桩身质量，如查桩身的裂缝、断桩等，值得注意的是，试验数据与结果还应结合工程经验加以判别。微型钢管桩的应用微型钢管桩可以单独使用在基础加固工程、基础托换、规模不太大的滑坡治理工程等。出现大量裂缝。范围的滑坡治理区域分为珺，銮柚诺奈透止茏区设置桩长为 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究质量常较差，所以边坡易沿基坑底部滑动，特别是在基坑底部存在流砂层时变得更加危险。渗水夹带泥沙涌入基坑，导致流砂层被

38、洗空，边坡变得更加不稳定。堤坝渗流等导致堤脚不稳定，利用本方法可以对堤脚进行加固。本工程通过设置微管排桩、冠梁等措施共同抵抗坡底的滑动作用，对边坡进桩径与桩距紧密相连，桩径越大，桩距越大，桩径越小，桩距越大小，具体根据计算确定。孔径的大小，直接涉及到成孔时对坑底土层受力的影响，以及 诹旱慕街诹憾晕茏谋；愫穸炔灰诵，以保障微反滤层施工可以采用砂石或者土工织物两种形式。对于采用砂石作反滤层的形式，应严格控制砂石的含泥量，砂石大小从下至上由细至粗，以形成反滤层。夯实应分成进行，以同粒径的各层砂石为一个夯实层，并确保夯实度。地下连续墙、钢板桩等施工机械难以进场施工，且采用高压旋喷桩、水泥土 微型钢管桩

39、边坡加固技术及其应用的研究搅拌桩等大规模止水施工费用过大。经过综合考虑及技术攻关，最终采用“有流微型钢管桩和喷锚网联合支护技术适用于基坑壁土质为松散砂、砾、卵石土层和夹有局部软塑土土层且基坑开挖深度较大、施工场地狭小、现场无放坡可能和周边有重要建构筑物或地下管线的需严格控制支护变形的基坑支护杂填土，以下为淤泥质土和粉质粘土。基坑支护工程于年月开始，并于孔。放线。场地平整后按设计要求进行桩位放线，桩位误差小于。数钻进参数，保证钻孔垂直度，钻孔连续进行。注浆管从钢管中插入孔底，孔口进行封闭，保证管内外充满孔口返浆为止，不许采用自流注浆。，护。 地面，坡度孪蚺潘担潘滴，地面四侧集水井和排水沟相通并流

40、向沉淀地。基坑土方开挖及修坡。基坑土方开挖应分步进行，为给喷锚网施工提供良好的工作条件，每层挖深，不允许超深开挖。开挖长度应保证施工最大限度地减少，按照相关规定修坡，严格把关，消除因分层开挖的误差造成最后基坑外形尺寸的不足的质量问题。露的土体及时封闭。钻孔。根据地质情况采用与土层相适应的钻机钻孔，用水准仪、经纬仪按设计的孔位布置，进行测量画线，标出准确的孔位，后按设计要求的孔长、孔的俯角和孔径进行钻孔。锚杆制作安装。按照设计规定的对应锚杆长度、直径，加工锚杆，锚杆外端设弯钩与网筋主筋点焊连接。焊接居中支架个，将锚杆置于孔内，确保锚杆在孔的中心。将西注浆胶管一同送入孔底。外，孔口必须配有止浆布袋

41、，以避免浆液流出。在安好锚杆后，向孔中注使得孔壁和锚杆间充分注满砂浆，注浆是锚杆与四周土体紧密结合的关键工序。形成整体。土施工时，混合料拌和均匀；作业时喷射顺序自下而上，喷射机作业时，先送风，后开机，再给料，结束时待料喷完后再关风，料斗内保持足够的料。喷射的混凝土厚度满足设计要求且均匀。工程监测成果表明本工程在整个基坑施工期间土体的变形规律基本与当时支护结构及地下室退土施工情况相对应，在基坑施工基间未出现侧壁突变现象。该基坑采用微型钢管桩与喷锚联合支护效果良好。该工程钢管微型桩与喷锚联合支护约#痠椿诱箍c婕扑，钻孔灌注桩加预应力锚杆约#痠，人工挖孔桩加钢支撑约#痠。节约成本约左右。同时，微型钢

42、管桩与 本章小结钢管桩的设计准则、步骤及其计算进行了阐述； 工程概况位于长沙县星沙国家级长沙经济开发区内的博世边坡，其地理位置在漓湘东路与东四线交汇处东南角。该场地原为剥蚀残丘的土坡，山丘的坡顶最高标高为陆抛畹捅旮呶，其高差为吮咂略匆丫杓瞥阶台阶。但由于在山体北坡的开挖施工，形成了新的临空面，边坡因此在坡面地层自重和大气降雨的作用下诱发了坡体的滑动，滑动方向为南北向，偏西北向下，根据地质资料，该滑坡区域的地层地质情况按自下而上的顺序分别是：期填埋的生活、建筑垃圾，密实程度不均，同时还有砖屑。该地层厚， 边坡的稳定性评价边坡稳定性评价是通过力学与工程数学的手段，在工程地质定性分析的基础上，再进行

43、定量评价的一种方法。为了提高其在实际工程应用的可操作性和有效性，现在分别于天然状态、度地震烊蛔刺偷叵滤天然状态、以及饱和地下水龆鹊卣天然状态等四种情况下，对博世边坡主滑动剖面的稳定性进行了分析计算哺钉。结合滑坡区的钻孔资料、测绘、工程地质勘察资料，以及自然状态下边坡的动的产生开始遭到破坏。对现场进行取样并进行试验，判定滑坡所处的发育状态计算情况安全系数值天然状态饱和底下水龆鹊卣天然状态 根据以上的边坡稳定性安全系数的计算结果，结合对地质条件的分析以及岩土工程治理手册、滑坡防治工程设计与施工技术规范以及岩土工程勘察规范的有关规定，得出博世边坡稳定性评价结果：边坡的稳定性结果与随着计算情况的不同而

44、不一。博世边坡在天然状态下处于临界蠕动变形状态；在饱和边坡治理方案选择由于微型钢管桩具有施工工期短、占用场地小、效果好等特点，多排微型钢管桩适用于滑坡规模比较大，滑坡推力较大的情况，因此，基于本工程存在以上的特点与难点，经过现场情况调查、分析研究以及反复验证，本着合理、安全和经济的原则，博世边坡拟采用在第一和第二级台阶上以双排微型钢管桩为主，同时综合采用坡面的混凝土拱形骨架、锚杆和横梁等加固方法。微型钢管桩的计算及相关参数确定，现结合博世边坡的工程实际情况，取安全系数为。采用条分法进行计算， 根据原定的边坡治理方案，在第逗偷级平台上设置两排微型钢管抗而第短状舷率嗤屏叩牟钪凳贤屏下推力曲线图设计

45、推力曲线示意图 云易一 一鼋一采用类比法，对该地区的相似工程经验进行综合考虑，可知微型钢管桩桩间距至少取斜冉希秩米渚辔。由于本边坡加固工程没有进行试桩试验，因此没有相应的试验数据，通过相关的抗滑桩内力及变形计算方法，得出微型钢管桩的变形和内力值，如图。剪力图微型钢管桩变形和内力计算结果图微管桩桩顶的位移为： 微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究那么微型钢管桩的最大抗剪力和其其所能承受的弯矩分别可以表示为：双排微型钢管桩与锚杆和横梁综合加固法施工嘟貉号水泥，纯水泥浆注浆；浚好看蔚淖坑锏：沽鹤沽；璞福罕竟滩捎肂型的泥浆泵，泵站设置于边坡端，用输浆管进行输送。 图微型钢管桩施工工艺流程图 微型钢管桩

46、边坡加固技术及其应用的研究坡顶截水沟畁图钢管桩与锚杆加固剖面图 的黏结，以防止水泥浆从眼孔冒出，本工程采用用钢丝球或者砂纸对钢管表面进行除锈处理。獗兆郏貉刈劢玫慕捍菪降夭层，同时每隔沿管径方向缠绕一周再加以固定。缠绕时应注意把孔壁清理干净，并且胶带压平差不超过。应采用泥浆护壁，并同时保证泥浆的质量，而不应采用清水，同时对钻孔可能出现的漏失现象及时地进行处理，以防止由于漏失现象导致冲洗液流入土体，从而造成新的滑坡。浆的过程中，应控制注浆各参数以使其在最佳范围内，然后在注浆完成的小整个坡面采用的是钢筋混凝土框架加锚杆，框架的横断面尺寸为为缓痩杂诳蚣艿慕徊娴悖榷悦8私惺8说纳杓瞥仁玪锚固段不小于銎旅

47、孀芄采柚排锚杆，其中第一排有根，设计长度为坏诙庞杓瞥任；第三排有杓瞥任：径均为杂诿8怂捎玫母纸罹窃的级咖钢筋，在锁定之后和混凝土框架现浇成整体。在施工过程中，应先对锚杆进行施工，再对钢筋混凝土框架施工。本工程所采用的加固方案是双排微型钢管桩与坡面的钢筋混凝土框架与锚杆综合的方法，防止了滑坡体的进一步下滑，其施工的工作量见表。 效果分析项有效的技术，值得推广应用。图博世边坡滑坡加固治理效果 结论抗滑支挡结构，结合了钢管桩和微型桩的特点，小径高强，由于它具有占用场地小、施工方便、桩顶位移小、施工速度快、施工效率高、综合效益高等优点，值得在边坡治理工程中加以推广。本文主要对微型钢管桩在边坡加固治理工程中的应用做了初步的研究，通过借鉴一般抗滑桩的特点和加固机理、设计要求及施工要点，分析了微型钢管桩在滑坡工程中的特点、主要受力情况、设计参数确定以及一般施工工艺和注意事项；并通过列举工程实例，来说明微型钢管桩不仅可以单独地使用在工程中，还可以与其他如锚杆等技术结合使用，达到综合整治的效果。此外，本文还通过了长沙博世滑坡工程的实例，用安全系数法对其稳定性进行了评价，并通过相应的分析和方案选择，对此滑坡采用双排微型钢管桩与横梁和锚杆综合加固的方法进行了整治，