微型桩边坡支护加固设计研究

微型桩边坡支护加固设计研究

摘要：随着我国经济的不断发展，基础设施的存在也是必不可少的，所以基础设施在城市当中逐渐增多，边坡工程也随着形势的发展而越来越多，但是基础设施的安全也是很重要的，所以边坡的支护加固是必不可少的。

关键字：微型桩边坡加固

中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：

一.微型桩加固边坡的现状

1.1微型桩加固在国外的现状

微型桩就是口径非常小的钻掘孔，它的口径一般是300到400毫米左右。桩体一般都是用水泥或者砂浆加筋材而组成的，筋材可以根据实际需要选择受力不同的筋材，比如，钢筋、钢管或者钢棒等等，微型桩不仅承受力非常好而且灌浆粘结力也很高。微型桩的形状很多，可以垂直、可是倾斜等等，日本人把它称作prp工法。

第2次世界大战之后，微型桩最初是被意大利一个公司开发应用的，主要用于修复被毁坏的建筑物。到了二十世纪五十年代末，微型桩又有了新的用途，用于边坡稳定性加固。随着时间的推移，经济的发展，微型桩潜在的一些优势慢慢被各个国家所发现应用，并进行深入的研究。

1.2微型桩加固在国内的研究状况

我国对微型桩的研究相对晚一点，1981年开始研究，历经四年，第一次在上海进行使用。因为我们国家在微型桩方面的研究还不成

熟，所以在计算方面还没有一个系统的合适的计算理论，依然是用最基本、最普通的计算方法。所以在实际操作当中，还有些欠缺。

1.3微型桩加固在国外的研究状况

在国外，微型桩已经普遍的用于滑坡加固当中，并且得到很到好的效果。通过实践证明，微型桩加固边坡是一个很好的方式，能够有效的防止很多滑坡出现的问题。对于边坡的加固，都用的是一个设计程序，而且普遍的内力计算方法都是极限平衡法。不过里根有一个新的加固边坡的方法，就是钻孔桩分析方法。这相对来说更加合理。

二微型桩加固边坡的内力计算

把独立微型桩看做是在弹性地基上的梁，当桩前岩土体比较完整时，按照弹性地基上的弹性全全埋式微型桩进行计算；当桩前无岩土体或者岩土体比较松散时，按照悬臂梁进行计算。

2.1 计算的基本假设

（1）弹性假设：桩身材料处于弹性工作阶段。

（2）平面假设：忽略剪力所引起的变形时，梁在变性前为平面的横截面，变形后仍为平面。

（3）小变形假设：在外力作用下。微型桩的弹性变形于其原始尺寸相比甚小，可忽略不计，即均可按照微型桩的原始尺寸来研究其内部受力平衡和变形等问题。

（4）锚固段地层的地基系数不随深度y的增加而变化。

2.2 单根微型桩变位和内力计算

如图1 所示独立微型桩, 土体反力按弹性抗力考虑, 用分段法

计算桩的变位和内力. 将全桩分为两段, 受荷段和锚固段, 根据

桩的变位连续条件和桩底如下图，有以下公式。

取图1 所示的微分段为研究对象, 利用平衡条

件得:(q + dq) - q- q( y ) dy + r( y) dy = 0 ( 1)

则基本挠曲微分方程可表示为:eid4 xdy 4 + kx b0 = q( y ) ( 2) 式中: k 为地基土水平抗力系数; y 为桩身深度; x 为桩的水平位移; q 为桩身剪力; q( y) 为滑坡推力.设kb0ei= 4a4 , 则式( 2) 变为:d4xdy 4 + 4a4x =q( y )ei( 3)

利用边界条件, 解四阶线性微分方程分别求出桩身变位和内力. 三微型桩的加固边坡的设计

3.1微型桩的布置形式

微型桩结构布置的形式一般有三种，我们一个一个的说。首先是独立微型桩体系，这种体系就是有很多根微型装按照一定的间距排列，各个桩之间并不联系，他们之间的联系是通过桩于桩之间的岩土来传递的。还有平面钢架微型桩体系。这种桩是在布置多排微型桩上，用联系梁把它们都连接到一起形成的一个平面体系，这主要适用于完整性不太好的顺层岩质的边坡。空间钢架微型桩的体系是作用在平面钢架体系上的，这相比平面钢架体系有上升了一个层次，是适用于完整性非常的不好的顺层岩质的边坡。

3.2滑坡推力的确定

滑坡推力主要作用的部分，在土坡或者岩坡的上部分的桩背上面，滑坡推力的分布图有很多类型，具体哪个类型主要是取决于滑坡的类型来确定的，有矩形有三角形还有梯形。

对于一般类型的顺层边坡，可以适用的技术的微型桩与加固技术，就是在开挖边坡之前，为了防护，首先对坡体采取这样的技术来加固，然后再进行下一步，就是开挖。还要看边坡具体处在什么样的环境，然后再去选择其他形式结构来实施。加固边坡的原理都是一样的，微型桩对于边坡的稳定起到了一定的作用。

3.3微型桩桩身控制宽度的确定

微型桩采用的灌注与其他的不同，是压力灌注。设计桩体的大小与实际的有细微的差别，一般实际的桩体直径比设计的值要大一点，这样以来，桩和桩周围的土能更加紧密一点，不容易松动，更加稳固。群桩效应不稳固，很容易受到各种各样的影响。对于微型桩的计算宽度，还没有已经成型的计算公式。但是一般情况下，对于单根桩的计算宽度，都是根据桩直径的三倍来选择的。

3.4桩间排距

目前说来，我国对于微型桩的间距还没有比较完善的计算方法，依据已经有过的工程实践，独立微型桩或者平面钢架的体系，纵向排的间距一般都是一米到两米，这样比较合适。对于横排之间的间距，可以根据设计的具体情况来设定。

对于空间刚架微型桩的结构，最重要的影响的因素，首先要看群桩是否能产生共同作用。因为关于这方面的资料非常的少，所以有

人经过尝试，用三角形来布置，取得了很好的效果。

3.5微型桩的锚固深度

对于微型桩锚固的深度，桩埋入滑面多深，是有很多因素所影响的，比如地层的强度、桩的相对刚度等等。

如果锚固的深度欠妥，工程就会失败。如果单根微型桩，埋的深一点没有关系，但是锚固的过深就容易出现问题，所以，具体是深度是需要做好选择的。

结语：微型桩边坡支护加固是一个很好的工程施工技术，对于滑坡的预防起到了不错的效果，在国外，已经广泛的应用，但是在我们国家，在这方面的研究还是欠缺的，还没有一个好的计算方法来具体计算，所以还不是很完善。但是我们我家一直在对微型桩做研究，微型桩的未来前景还是很好的。

参考文献：

[1]李海光，新型支挡机构设计与工程实例[m]北京：人们交通出版社。2003年10月

[2]高翔。微型桩设计及施工[j]工程勘察，2003年第6期

[3]孙训方等，材料力学[m]北京，高等教育出版社.2002年8月