考虑桩基抗滑作用的滑坡治理工程优化设计研究

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随着城市建设的发展,市政建设用地面积不断扩大。在我国西部地区的山地城市,建筑用地面积非常狭小,依山削坡造地,在杂填土甚至老滑坡地带修筑建筑物成为常事。在传统设计中,边坡治理工程一般是由地勘单位来完成的,而建筑物基础的设计则由专门的建筑设计部门来完成,目前这两个部门还处于相对独立的状态。当削坡形成高陡边坡或开发地块无法避开老滑坡时,一方面,建筑设计部门出于安全的考虑,往往将建筑物基础设计成桩基础,桩端进入滑面以下一定深度;另一方面,勘察设计人员只考虑抗滑桩对滑坡推力的承担,并不考虑建筑物桩基对滑坡抗滑作用的影响。但在桩基础的实际工作过程中,桩基也有一定的抗滑作用,这就在经济上造成了很大的浪费。因此,在边(滑)坡区进行滑坡治理设计时,考虑坡上建筑物桩基的抗滑作用,是滑坡治理工程实践中一项具有很大实用价值的研究课题。本文选取延安市小南沟保障性住房项目滑坡治理工程作为研究对象,做了如下工作:(1)通过野外工程地质调查,并对所搜集得到的当地工程地质资料进行详细分析,阐述了该滑坡所处的地质环境条件和滑坡的基本特征。(2)依据滑坡的工程地质勘查成果,选取合适的滑体、滑面(带)的物理力学性质指标,对天然和暴雨+上部荷载两种工况下的滑坡进行了稳定性评价并计算了各个条块的剩余下滑力,同时利用Midas/GTS模拟了两种工况下的坡体稳定性和位移变形特征。(3)根据滑坡目前的稳定状态,提出了两种治理方案:第一种方案为传统的抗滑桩设计方案,运用传统的弹性地基反力法对滑坡治理提出了完整的抗滑桩设计方案。第二种方案为建筑物桩基兼做抗滑桩的方案,靠增大桩径和配筋来提高桩身的设计水平承载力来达到治理滑坡的目的,在保持原建筑物桩间距和桩位不变的情况下对基桩的桩径和配筋进行了调整和完善。(4)利用有限元分析软件Midas/GTS,对采用两种方案下的滑坡稳定性进行有限元分析。数值模拟结果显示:采取治理措施后,滑坡的总位移量和最大剪应变均有不同程度的减小,稳定性系数均能够达到安全储备的要求。通过对两种方案的工程造价进行估算,采用桩基同时作为抗滑桩的方案能节省投资约33%,经济效益明显。
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