大截面矩形人工挖孔抗滑樁護(hù)壁計(jì)算探討

1、第 ２ ９ 卷 第 ５ 期２ ０ １ ３ 年 ３ 月 甘肅科技Ｇ ａ ｎ ｓ ｕＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙＶ ｏ ｌ  ２ ９Ｎ ｏ  ５Ｍ ａ ｒ ２ ０ １ ３大截面矩形人工挖孔抗滑樁護(hù)壁計(jì)算探討賴(lài)國(guó)泉， 邵偉偉， 李 奮（中鐵西北科學(xué)研究院有限公司， 甘肅 蘭州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ）摘 要： 以朗肯主動(dòng)土壓力理論及土拱效應(yīng)為依據(jù)， 結(jié)合某滑坡大截面抗滑樁護(hù)壁的設(shè)計(jì)， 探

2、討了傳統(tǒng)的構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)抗滑樁護(hù)壁不能適應(yīng)截面大、 樁長(zhǎng)較長(zhǎng)的抗滑樁。必須依據(jù)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的理念， 根據(jù)理論計(jì)算結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地層狀況， 對(duì)護(hù)壁的結(jié)構(gòu)形式作出調(diào)整， 以達(dá)到安全防護(hù)的要求。關(guān)鍵詞： 抗滑樁護(hù)壁； 土壓力； 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào)： Ｕ ４ １ ６人工挖孔矩形截面抗滑樁自 １ ９ ６ ７ 年在沙北滑坡和甘洛 ２ 號(hào)滑坡上應(yīng)用成功以來(lái)， 由于其抗滑能力大、 設(shè)樁位置靈活等特點(diǎn)， 在滑坡防治工程中廣泛應(yīng)用 ［ １ ］。由于抗滑樁施工都是在

3、地下作業(yè)， 施工安全問(wèn)題顯得尤為重要， 通常都需要設(shè)置護(hù)壁后， 再進(jìn)行樁坑開(kāi)挖。一般情況下， 抗滑樁截面較小， 護(hù)壁結(jié)構(gòu)基本上按構(gòu)造配筋即可， 但隨著大截面抗滑樁的普遍使用， 抗滑樁護(hù)壁只按構(gòu)造配筋已經(jīng)不能滿(mǎn)足安全防護(hù)的需要， 通過(guò)某大型滑坡治理中抗滑樁護(hù)壁的設(shè)計(jì)， 摸索一套大截面抗滑樁護(hù)壁設(shè)計(jì)的切實(shí)可行的方法。１工程概況大坪滑坡位于重慶市奉節(jié)縣境內(nèi)， 如圖 １ 所示。隧道從其中前部與滑動(dòng)方向呈 ４ ５ ° 斜交通過(guò)， 中后部

4、為省道 Ｓ ２ ０ １ 線?；缕矫嫔铣属せ?， 分為前后兩級(jí)。前級(jí)分為東西兩塊。整個(gè)滑坡寬約 ３ ６ ５ ｍ ， 垂直線路長(zhǎng)約 ４ ８ ０ ｍ 。由于滑坡規(guī)模巨大， 采取了抗滑樁支擋與排水相結(jié)合的方式進(jìn)行治理。圖 １大坪滑坡地點(diǎn)全貌大坪滑坡治理工程分應(yīng)急治理工程、 一期工程與二期工程， 共計(jì)實(shí)施 ９ ２ 根抗滑樁， 樁截面為 ２ ｍ×２  ６ ｍ 、 ２  ２ ｍ× ３  ４ ｍ 、 ２  ４ ｍ×

5、; ３  ５ ｍ 、 ３ ｍ× ４ ｍ ， 樁長(zhǎng) ２ ０～ ５ １ ｍ不等， 部分抗滑樁由于為埋入式抗滑樁， 最大開(kāi)挖深度達(dá) ７ １ ｍ 。２護(hù)壁設(shè)計(jì)由于該滑坡抗滑樁樁截面大， 開(kāi)挖深度最大至７ １ ｍ ， 國(guó)內(nèi)尚屬罕見(jiàn)， 護(hù)壁結(jié)構(gòu)按構(gòu)造配筋滿(mǎn)足不了工程安全防護(hù)的要求。目前對(duì)于護(hù)壁結(jié)構(gòu)的計(jì)算國(guó)內(nèi)尚未統(tǒng)一的計(jì)算模式， 本次護(hù)壁設(shè)計(jì)貫徹動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的理念， 計(jì)算方法參考相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)［ ２－ ３ ］ ， 分為土壓力計(jì)算、 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算

6、及結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 ３個(gè)部分。２  １土壓力計(jì)算一般的工程地質(zhì)條件下， 護(hù)壁的側(cè)壓力隨著深度的增加而增加， 但增加到一定的深度后基本接近常數(shù)。按照土拱理論， 當(dāng)護(hù)壁的底部至地表的距離Ｈ＞ ２ ｈ １ ， 挖孔樁護(hù)壁側(cè)壓力為一常數(shù)。圖 ２土拱形成示意由于成孔后， 成孔不一定十分規(guī)則， 加上護(hù)壁不是永久性結(jié)構(gòu)， 護(hù)壁在平面外剛度小， 按靜止土壓力過(guò)于保守， 出于這種考慮， 土壓力按主動(dòng)土壓力考慮， 即：Ｈ＜ ２ ｈ １時(shí)， 此時(shí)沒(méi)有形成土拱不

7、足， 消防車(chē)供水高度難以達(dá)到。若消防電梯火災(zāi)條件下難以啟用時(shí)， 消防人員很難攀登到著火層實(shí)施救人滅火。２高層建筑火災(zāi)的“ 六大” 防控系統(tǒng)１ ） 報(bào)警系統(tǒng)；２ ） 滅火系統(tǒng)： 噴水系統(tǒng)、 泡沫系統(tǒng)、 干粉系統(tǒng)、氣體系統(tǒng)；３ ） 室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)；４ ） 機(jī)械防排煙系統(tǒng)： 機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)、 機(jī)械排煙系統(tǒng)；５ ） 防火分隔系統(tǒng)： 電動(dòng)防火門(mén)（ 窗） 、 防火卷簾、防火水幕、 防火閥、 排煙防火閥；６ ） 安全疏散系統(tǒng)： 應(yīng)急照明與疏散標(biāo)志

8、、 消防電梯、 應(yīng)急廣播。３“ 三大” 防控程序３  １處警程序當(dāng)消防控制室收到火警信號(hào)后， 消防控制室操作人員立即通知人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。若是誤報(bào)， 現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)當(dāng)場(chǎng)處理。若是火災(zāi)， 現(xiàn)場(chǎng)人員一是利用手機(jī)、 手提插孔電話、 對(duì)講機(jī)通知消防控制室工作人員， 二是利用滅火器、 室內(nèi)消火栓、 消防軟管滅火， 三是引導(dǎo)疏散。消防控制室操作人員確認(rèn)火災(zāi)后， 第一是報(bào)警，可分為外部報(bào)警和內(nèi)部報(bào)警。外部報(bào)警， 利用 １ １ ９電話通知公安消防隊(duì)。內(nèi)部

9、報(bào)警， 通過(guò)火警報(bào)警裝置向著火區(qū)域發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。第二是通過(guò)“ 自動(dòng)／ 手動(dòng)” 按鈕啟動(dòng)相關(guān)聯(lián)動(dòng)設(shè)備。如滅火系統(tǒng)： 噴水系統(tǒng)、 泡沫系統(tǒng)、 干粉系統(tǒng)、 氣體系統(tǒng)。防火分隔系統(tǒng)： 電動(dòng)防火門(mén)（ 窗） 、 防火卷簾、 防火水幕、 防火閥、 排煙防火閥。第三是通知醫(yī)院到場(chǎng)救護(hù)。３  ２滅火程序通過(guò)“ 自動(dòng)／ 手動(dòng)”按鈕啟動(dòng)滅火系統(tǒng)滅火。３  ３疏散程序確認(rèn)火災(zāi)后， 首先接通警報(bào)裝置發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)； 其次， 接通應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志；

10、 第三， 控制消防電梯迫降首層； 第四， 啟動(dòng)機(jī)械防排煙系統(tǒng)，關(guān)閉通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)； 第五， 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急廣播。４應(yīng)急廣播程序１ ） 首層著火， 應(yīng)先通知首層、 二層及地下各層；２ ） 二層以上樓層著火， 應(yīng)行通知著火層及相鄰的上下層；３ ） 地下室著火， 應(yīng)先通知地下各層及首層；４ ） 含多個(gè)防火分區(qū)的單層建筑， 應(yīng)先通知著火的防火分區(qū)及其相鄰的防火分區(qū)。５應(yīng)急廣播內(nèi)容假如某酒店發(fā)生火情， 應(yīng)急廣播內(nèi)容如下： 酒店全體人員請(qǐng)注意！我是酒店消防

11、控制室的工作人員?，F(xiàn) ６ ＃ 樓 ６ ０ ８ 房間著火， 請(qǐng)酒店所有人員用濕毛巾、 濕布條或濕衣服扎好口鼻， 做好個(gè)人防煙防毒保護(hù)。６ ＃ 樓人員請(qǐng)注意！樓層左側(cè)的人員請(qǐng)迅速逃向左側(cè)樓梯出口， 樓層右側(cè)人員逃向右側(cè)樓梯出口。７ ＃ 、 ８ ＃ 、 ９ ＃ 、 １ ０ ＃ 樓人員請(qǐng)注意！請(qǐng)你們從左、 右兩側(cè)逃向安全出口。１ １ ＃ 、 １ ２ ＃ 、 １ ３ ＃ 、 １ ４ ＃ 、 １ ６ ＃ 、 １ ７ ＃ 、 １ ８ ＃樓人員請(qǐng)注意！

12、請(qǐng)你們從左、 右兩部消防電梯逃向 １ ５ ＃ 樓避難層。１ ９ ＃ 、 ２ ０ ＃ 、 ２ １ ＃ 、 ２ ２ ＃ 、 ２ ３ ＃ 、 ２ ４ ＃ 、 ２ ５ ＃樓人員請(qǐng)注意！請(qǐng)你們從左、 右兩部消防電梯逃生。２ ６ ＃ 、 ２ ７ ＃ 、 ２ ８ ＃ 、 ２ ９ ＃ 、 ３ ０ ＃ 樓人員請(qǐng)注意！請(qǐng)你們分別從左、 右兩側(cè)樓梯向上逃向樓頂！被煙火圍困無(wú)法外逃的人員請(qǐng)注意！請(qǐng)你們迅速關(guān)閉房間門(mén)， 逃向衛(wèi)生間。消防人員馬上救援你們。樓層工作

13、人員請(qǐng)注意！請(qǐng)利用室內(nèi)消火栓射水掩護(hù)， 組織好引導(dǎo)好人員疏散。參考文獻(xiàn)：［ １ ］Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ４ ５ － １ ９ ９ ５ ， 高層民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范［ Ｓ ］ ．［ ２ ］葛冬冬 高校消防安全管理責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)及防控措施［ Ｊ ］ ． 中國(guó)公共安全， ２ ０ １ １ ， ２ ２ （ ３ ） ： １ ５ ?櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷１ ７ ．（ 上接第 １ １ ６ 頁(yè)）２

14、 ） 依據(jù)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的理念， 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)護(hù)壁的配筋等作出調(diào)整， 才能完全的完成大截面深樁的開(kāi)挖。參考文獻(xiàn)：［ １ ］王恭先  滑坡學(xué)與滑坡防治技術(shù)文集［ Ｍ ］ ． 北京： 人民交通出版社， ２ ０ １ ０ ．［ ２ ］王新義， 楊成斌  人工挖孔樁護(hù)壁的設(shè)計(jì)方法［ Ｊ ］ ． 工程與建設(shè)， ２ ０ １ ０ ， ２ ４ （ ３ ） ： ３ ６ ０ ? ３ ６ ３ ．［ ３ ］岳進(jìn)  人工挖孔樁護(hù)壁設(shè)計(jì)［ Ｊ ］ ． 岳陽(yáng)師范學(xué)院