抗滑樁工程由于其剛度大、強度高,抗彎和抗剪能力強,廣泛應用于條件適宜的滑坡和高大邊坡病害治理。但抗滑樁是否需要在樁頂設置冠梁,用以提高其整體的穩(wěn)定性呢?對于這個問題就應明確樁頂設置冠梁的原因和作用。只有這樣,才能明曉是否需要在抗滑樁頂設置冠梁。 圖1 邊坡工程中的圓形抗滑樁冠梁設置 圖2 邊坡工程中的圓形錨索抗滑樁冠梁設置 圖2 基坑工程中的圓形抗滑樁冠梁、腰梁設置 樁體上設置冠梁的主要原因有三: 1、對于一些長細比較大,樁體呈現(xiàn)出現(xiàn)較大的柔性特征時,為達到有效提高剛度,通過設置聯(lián)系梁加強樁間的聯(lián)系,從而利用各樁的整體性作用提高樁體的抗變形能力。這就如同扎柵欄時所采用的原理,通過籬笆對相鄰木樁的連接,可有效提高各個木樁的穩(wěn)定性和抗沖擊能力。俗話說,“一個籬笆三個樁,一個好漢三個幫”,說的就是這個道理。 設置冠梁工程最為典型的就是微型樁頂的框架梁或筏板的設置,其通過樁頂結構物的連接,有效將單個抗彎能力較弱微型樁連接形成一個“整體”,達到“團結就是力量”和抱團取暖的集體主義思想,從而有效提高抵抗外部作用力的性能。 當然,由于抗滑樁的截面和所需支擋的下滑力更大,因此,連接樁間的冠梁截面就比較大,即具有較大的剛度,方能有效協(xié)調各個抗滑樁間的聯(lián)系,達到提高抗滑樁穩(wěn)定性的目的。 2、對于一些需設置錨索工程的抗滑樁,為額外增加工作面方便錨索工程的設置,可通過增加樁頂冠梁的設置為錨索工程提供反力結構,從而達到樁與錨索的協(xié)調受力,減小樁體結構受力、減小樁體對樁周地層錨固力的需求和減小樁體位移(轉角)的目的。這就如同在一個電線桿上在受力的反方向一側設置拉線地錨一樣,可有效提高電線桿的穩(wěn)定性。當然為了確保電線桿與拉線地錨的有效連接,就必須要在電線桿設置套圈用作反力結構。 3、在抗滑樁作為某些結構物的基礎時,就需要在樁頂設置冠梁(承臺)作為上部結構物的支撐。當然,這時的樁頂冠梁起到的是承臺的支撐作用,對樁體的連接作用則退居二線。我們工程上常用的樁基托梁擋墻中的樁就是此類典型結構。 綜上,樁體上是否設置冠梁主要取決于的樁長細比(剛度)、錨索工程的設置或樁基的豎向承載屬性。就如同小螞蟻就需要群體的力量方能生存下去,而大老虎如果強行將它們拉在一起除了費用費力,還可能造成老虎之間爭斗而引發(fā)傷害。反之,獅子由于生活環(huán)境因素和捕獵原因,雖然其單兵作戰(zhàn)能力也很強,但也不得不進行群體生活。 因此,作為滑坡或高大邊坡上常用的大截面抗滑樁,一般情況下由于其長細比較小,且樁體的強度、剛度和抗彎能力較大,故較少采用在樁頂設置冠梁的做法。而對于小截面和長細較大的抗滑樁,由于樁體的剛度和抗彎能力較弱時,可采用在樁頂設置冠梁形成整體的做法。這也就是樁頂設置冠梁或樁身設置腰梁更多的是出現(xiàn)在基坑工程中小截面、長細比較大的圓形支護樁的設置,以及抗彎能力較弱的圓形抗滑樁工程,而較少出現(xiàn)在滑坡或高大邊坡治理工程中的大截面、長細比較小和抗彎能力較強的矩形抗滑樁中的主要原因。 對于冠梁的設置,其剛度和強度一定要與抗滑樁結構相匹配,防止出現(xiàn)小馬拉大車或大馬拉小車的情況,從而確保冠梁滿足樁體之間的受力協(xié)調和作為錨索反力結構與作為結構物基礎的目的。同時,由于冠梁的剛度較大,故一般情況下不宜采用冠梁串聯(lián)過多的抗滑樁的設置,防止樁體之間受力差異過大造成冠梁發(fā)生受剪開裂。故工程上多采用將三~四根樁作為一榀設置連系梁,即每隔三~四根樁留置一道伸縮縫。 |
|