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龙会气田站外滑坡位于达州龙会乡,其滑坡体上部是川东北气矿龙会3(5)井场站,下部主要为当地居民的耕地。该滑坡体对龙会3(5)井场站工作人员、建筑以及滑坡体上及周边的耕地有较大威胁,具有治理的必要性。
随着对滑坡灾害的深入研究,防治工程措施也在不断完善,逐步向轻型化、小型化方向发展。微型桩最初用于地基加固及基础纠偏,其机理多数对照承受竖向荷载的桩基理论研究,近几年由于其在解决复杂边坡稳定方面的优势,在中小型滑坡、铁路路堤边坡支护等抗滑工程中得到了广泛的应用,并取得了良好的治理效果。
但是,由于钻孔微型桩用于治理滑坡的历史不长,在理论方面的研究还不够深入和全面,特别在是微型桩的设计计算方法方面,目前国内外尚无统一的设计规范可供采用。因此,对钻孔微型桩的受力分析开展研究,利用桩间土拱效应来优化设计,不但可对常规设计方法的计算结果进行补充,而且对求得最佳微型桩的组合形式,完善其设计理论等等,都具有重要的指导意义。
研究工作的技术路线和思路是:对龙会气田站外滑坡的稳定性进行分析,提出钻孔微型桩滑坡治理方案;运用FLAC3D对治理方案中微型桩治理效果分析、受力分析及土拱效应分析,与监测结果作比较验证三维分析准确性;最后讨论有无联系梁、在不同列间距、排间距、锚固长度情况下土拱效应敏感性分析,确定微型桩最优治理方案。
经过两年多的研究工作,得到的主要研究成果和结论如下:
1.设置联系梁后减小了桩顶位移,提高了桩顶整体位移协调性;减小了钻孔微型组合桩的剪力与弯矩,增强了微型桩整体抗弯刚度;减小了桩后坡体最大位移,提高了坡体整体稳定性。纵梁主要是受压,从第一排桩到第三排桩位置纵梁所受压力递增。
2.微型桩所受滑坡推力主要由后两排桩承担,后两排桩受力远大于前两排桩,说明微型桩群桩受力是由后往前传递的;微型桩受力最大处位于滑面附近,滑面以上受较大的滑坡推力,滑面以下受较大的基岩抗滑力,在滑面以上微型桩有逆时针转动趋势,滑面以下微型桩有顺时针转动趋势,在桩顶处有逆时针转动趋势,因此,微型桩容易在滑面附近发生剪切破坏与弯曲破坏。
3.微型桩桩群沿埋深增加土拱效应越明显,从埋深为2m起渐渐形成土拱,埋深为5~6m处即滑面以上0.5~1.5m处,土拱效应最为明显,正好对应滑坡推力较大的位置,说明随滑坡推力的增大土拱效应增强。
4.在该工程实例中,对单一设计参数取不同值后,综合位移拱、应力拱及桩土受力变形进行比较,得到列间距在8d(桩径)、排间距在6.7d、锚固长度在2/5桩长时治理方案比较合适。各设计参数敏感性由大到小排序依次为:列间距>排间距>锚固长度。
随着对滑坡灾害的深入研究,防治工程措施也在不断完善,逐步向轻型化、小型化方向发展。微型桩最初用于地基加固及基础纠偏,其机理多数对照承受竖向荷载的桩基理论研究,近几年由于其在解决复杂边坡稳定方面的优势,在中小型滑坡、铁路路堤边坡支护等抗滑工程中得到了广泛的应用,并取得了良好的治理效果。
但是,由于钻孔微型桩用于治理滑坡的历史不长,在理论方面的研究还不够深入和全面,特别在是微型桩的设计计算方法方面,目前国内外尚无统一的设计规范可供采用。因此,对钻孔微型桩的受力分析开展研究,利用桩间土拱效应来优化设计,不但可对常规设计方法的计算结果进行补充,而且对求得最佳微型桩的组合形式,完善其设计理论等等,都具有重要的指导意义。
研究工作的技术路线和思路是:对龙会气田站外滑坡的稳定性进行分析,提出钻孔微型桩滑坡治理方案;运用FLAC3D对治理方案中微型桩治理效果分析、受力分析及土拱效应分析,与监测结果作比较验证三维分析准确性;最后讨论有无联系梁、在不同列间距、排间距、锚固长度情况下土拱效应敏感性分析,确定微型桩最优治理方案。
经过两年多的研究工作,得到的主要研究成果和结论如下:
1.设置联系梁后减小了桩顶位移,提高了桩顶整体位移协调性;减小了钻孔微型组合桩的剪力与弯矩,增强了微型桩整体抗弯刚度;减小了桩后坡体最大位移,提高了坡体整体稳定性。纵梁主要是受压,从第一排桩到第三排桩位置纵梁所受压力递增。
2.微型桩所受滑坡推力主要由后两排桩承担,后两排桩受力远大于前两排桩,说明微型桩群桩受力是由后往前传递的;微型桩受力最大处位于滑面附近,滑面以上受较大的滑坡推力,滑面以下受较大的基岩抗滑力,在滑面以上微型桩有逆时针转动趋势,滑面以下微型桩有顺时针转动趋势,在桩顶处有逆时针转动趋势,因此,微型桩容易在滑面附近发生剪切破坏与弯曲破坏。
3.微型桩桩群沿埋深增加土拱效应越明显,从埋深为2m起渐渐形成土拱,埋深为5~6m处即滑面以上0.5~1.5m处,土拱效应最为明显,正好对应滑坡推力较大的位置,说明随滑坡推力的增大土拱效应增强。
4.在该工程实例中,对单一设计参数取不同值后,综合位移拱、应力拱及桩土受力变形进行比较,得到列间距在8d(桩径)、排间距在6.7d、锚固长度在2/5桩长时治理方案比较合适。各设计参数敏感性由大到小排序依次为:列间距>排间距>锚固长度。