提高地基抗失稳能力的研究成果

2023-10-03 理论教育版权反馈

【摘要】：图6-8抗滑桩侧向约束措施加固斜坡软弱地基高路堤在实际工程中的应用6.3.2.2开挖台阶当软弱层较薄，地面横坡较陡时，可在挖除表层软弱层以后挖设台阶，此法可增加地基和路堤的接触面积，从而增加结合部的联结力。

抗滑桩（钢筋混凝土侧向约束桩）是穿入滑坡体深入滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起到稳定边坡的作用，适用于浅层或中厚层滑坡，是一种主要的抗滑处治措施。研究表明，抗滑桩可显著减小地基横向剪切破坏，进行抗滑桩开挖时遵循“隔桩开挖、加强支护、快速施工、及时成桩”的原则[12]。当斜坡软弱地基地面横坡较陡，路堤填筑高度较大时，抗滑桩可有效控制地基的侧向变形，如图6-7所示。

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图6-7　抗滑桩加固斜坡软弱地基

抗滑桩已在斜坡软弱地基路堤工程中得到了广泛应用，如：渝怀铁路全线共有斜坡软弱地基路堤80余处，在路堤坡脚处设置抗滑桩（包括桩基托梁挡土墙）加固共计56处；遂渝铁路全线共有斜坡软弱地基路堤14处，全部采用路堤坡脚处设置抗滑桩加固[5]。图6-8为抗滑桩侧向约束措施加固斜坡软弱地基高路堤在实际工程中的应用。

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图6-8　抗滑桩侧向约束措施加固斜坡软弱地基高路堤在实际工程中的应用

6.3.2.2　开挖台阶

当软弱层较薄，地面横坡较陡时，可在挖除表层软弱层以后挖设台阶，此法可增加地基和路堤的接触面积，从而增加结合部的联结力。《铁路路基设计规范》（TB 10001—2016、J 447—2016）[13]和《公路路基设计规范》（JTG D30—2015）[14]均指出当地面横坡为1∶5～1∶2.5时，应在原地面挖设台阶。李刚（2008）[15]介绍了开挖台阶在斜坡填方工程中的应用，认为当地面横坡大于15%时，应在横向和纵向上均挖设台阶。一般情况下，设计中坡脚部分台阶宽度不应小于5 m，上部台阶宽度不应小于3 m，如图6-9所示。

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图6-9　开挖台阶[15]

6.3.2.3　设置坡脚防滑铲

当软弱层较薄，地面横坡较陡时，可在挖除表层软弱层以后挖设坡脚铲子。

在填方坡脚处设置一个底宽4～8 m、深度不小于2 m的梯形断面防滑铲（又名铲子、坡脚铲子等），然后回填天然碎砾石（粒径0～500 mm），可有效地增强边坡的稳定性，如图6-10所示[15]。

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图6-10　坡脚防滑铲[15]

设置防滑铲的基本原理是：一般填方边坡潜在的圆弧滑移面多从坡脚处通过，在坡脚处换填抗剪强度较高的碎砾石，可使坡脚处应力扩散。同时，设置防滑铲后，潜在的圆弧滑移面将向上方（填方体）或向地基深层移动。当向上移动时，由于填方材料的抗剪强度一般大于地基材料的抗剪强度，因此稳定安全系数会得到提高；当向下移动时，由于潜在的圆弧滑移面变深，边坡下部抗滑力增强，下滑力减小，从而增大了稳定安全系数。此外，在少数情况下，潜在的圆弧滑移面从防滑铲处通过，但由于用具有高抗剪强度天然碎砾石，替换了有的软弱土体，稳定安全系数也可得到提高。

提高地基抗失稳能力的研究成果

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