基覆式滑坡中双排全长式与沉埋式抗滑桩受力规律研究

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双排全长式与沉埋式抗滑桩作为有效的抗滑结构在大型边(滑)坡加固治理中已经逐步得到应用,由于前、后排桩与滑坡土体之间的相互作用机理非常复杂,影响前、后桩受力的各种因素还不完全清楚,因此,双排沉埋式抗滑桩的设计和应用目前还处于探索阶段,尚未有成熟的理论和设计方法。本文采用有限元方法和室内大型模型试验对双排全长式与沉埋式抗滑桩受力特征进行了系统研究,分析了排间距、沉埋深度、桩土界面参数等因素对桩身受力和变形规律的影响。主要内容与结果如下:1、在极限平衡理论的基础上,通过简化桩前抗力分布形式建立了双排抗滑桩的近似极限平衡算法。2、总结了双排抗滑桩国内外研究现状及各种分析计算方法,并对极限平衡理论方法中桩前抗力分布形式进行简化,前排桩抗力按三角形分布,后排桩按矩形分布,完善了双排桩的极限平衡理论。3、探讨不同滑面倾角下双排抗滑桩的合理排间距与桩截面高度h关系:当滑面倾角为15.2°时合理排间距为13h-17h之间;滑面倾角为17.6°时合理排间距为17h-23h;滑面倾角为20.6°时合理排间距为23h-27h之间,滑面倾角为24.0°时合理排间距为26h-30h之间;并总结合理排间距与倾角、滑体刚度、滑体厚度以及受荷段桩长的关系如H=3.92*p+24.8。进一步分析了滑面倾角和排间距的变化对桩身受力分布形式的影响。4、通过对不同桩项沉埋深度的有限元模型的分析,总结了双排沉埋式抗滑桩的合理沉埋深度,建议其合理沉埋比例(?)0.2-0.3;随着沉埋深度的增加,后排桩滑坡推力和抗力分布形式变成矩形分布,前排桩滑坡推力和抗力分布形式基本不变。5、在有限元模型中设置桩-土界面单元,通过界面单元参数的变化,分析桩-土之间摩擦对桩身受力规律的影响。研究表明:桩土之间的摩擦作用可以减少桩身滑坡推力,增大桩前坡体抗力,有助于减少桩身内力。6、通过对双排全长式和沉埋式抗滑桩的综合对比分析,结果表明:采用双排沉埋式抗滑桩可以减少桩身受力,降低桩身内力,减少桩身的配筋和混凝土用量,是一种经济型、合理型抗滑结构,值得应用推广。
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