抗滑樁在工程中的應(yīng)用

抗滑樁在工程中的應(yīng)用

1抗滑樁在邊坡治理中的應(yīng)用抗滑樁的抗滑作用主要是利用穩(wěn)定層的穩(wěn)定作用和被動(dòng)抗護(hù)力平衡滑動(dòng)軸的斜面。與其它抗滑工程如抗滑擋墻、錨桿等相比,其具有抗滑能力強(qiáng)、適用條件廣泛、不易惡化滑坡狀態(tài)、施工安全簡便,并能進(jìn)一步核實(shí)地質(zhì)條件等突出優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)抗滑樁可以和其他邊坡治理措施靈活的配合。由于抗滑樁在治理滑坡及維護(hù)邊坡穩(wěn)定上的突出優(yōu)點(diǎn),使抗滑樁廣泛應(yīng)用于礦山邊坡、鐵路、公路滑坡、工業(yè)與民用建筑基坑支護(hù)、港口等邊坡工程中。且抗滑樁的單樁截面已達(dá)3.5m×7.0m,單樁的長度已超過50m?？够瑯栋词┕し椒煞譃?打入樁、鉆孔樁和挖孔樁;按材料可分為:木樁、鋼樁和鋼筋混凝土樁;按樁的截面形狀可分為:圓形樁、管形樁和矩形樁等;按樁與周圍巖土的相對(duì)剛度分為:剛性樁和彈性樁;按結(jié)構(gòu)型式可分為:排式單樁、承臺(tái)式樁和排架樁。在滑坡治理及邊坡工程中,針對(duì)不同工程地質(zhì)條件,采用不同類型的抗滑樁進(jìn)行邊坡加固與滑坡治理取得了大量成功的經(jīng)驗(yàn)。隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的加快,其應(yīng)用前景將更加廣闊。2抗滑樁的基本概念長期以來,抗滑樁作為一種支擋抗滑結(jié)構(gòu)物而廣泛應(yīng)用于滑坡及邊坡的穩(wěn)定性治理中。在國內(nèi)外自20世紀(jì)60年代中較成功地開始使用抗滑樁以來,至今已有40余年的歷史。在60～70年代末近10a的時(shí)間里,國內(nèi)抗滑樁較多地應(yīng)用于鐵路滑坡治理中,并取得了良好的結(jié)果。早期的抗滑樁的設(shè)計(jì)主要參照樁基的設(shè)計(jì)推導(dǎo)演變而來。70年代末以來國內(nèi)外許多研究者對(duì)抗滑樁的設(shè)計(jì)理論、方法和參數(shù)進(jìn)行了廣泛的研究。并結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,使得抗滑樁設(shè)計(jì)理論自80年代初以來逐步完善。隨著對(duì)抗滑樁研究的重視,建立在理論分析和試驗(yàn)基礎(chǔ)上的計(jì)算方法,越來越接近于其實(shí)際受力狀況。以下介紹抗滑樁內(nèi)力的計(jì)算方法及其研究進(jìn)展。2.1新型樁基、樁周土在線彈性有限元分析和計(jì)算方法國內(nèi)關(guān)于抗滑樁內(nèi)力計(jì)算研究成果集中體現(xiàn)在文獻(xiàn)中。已有的計(jì)算方法均只考慮樁周土線彈性階段如懸臂樁法、地基系數(shù)法、矩陣分析法、有限元法等。當(dāng)今國際上流行的非線性彈塑性地基反力法是P-y曲線法。我國學(xué)者吳恒立提出的計(jì)算推力樁的綜合剛度原理和雙參數(shù)法,可考慮樁周土處于線彈性或非線彈性階段。然而這兩者均主要適用于樁頂作用有橫向荷載或樁的外露部分作用有分布荷載。如某些橋梁樁基、海洋平臺(tái)樁基的內(nèi)力計(jì)算。而抗滑樁作用的主動(dòng)外力——滑坡推力一般為滑動(dòng)面以上的分布荷載,是有別于上述樁的。因此,在大量的實(shí)際工程中仍是采用考慮樁周土在線彈性階段的方法計(jì)算。國外,采用線彈性地基系數(shù)法計(jì)算抗滑樁內(nèi)力,常將滑面以上(受荷段)按懸臂樁考慮,按一般靜力學(xué)方法求解其內(nèi)力。而滑面以下(錨固段)采用有限差分法求解其內(nèi)力。國內(nèi),大多采用懸臂樁法和地基系數(shù)法。懸臂樁法是最早提出的一種方法,具有簡單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。該方法因?qū)⒒瑒?dòng)面以上樁段(受荷段)視為懸臂梁,滑動(dòng)面以下(錨固段)視為Winkler彈性地基梁而得名。懸臂樁法由于對(duì)樁的實(shí)際受力狀況作了偏于安全的簡化,因而對(duì)樁的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果是過于保守的。地基系數(shù)法即把整根梁作為彈性地基梁來處理。一般認(rèn)為,其分析原理較為接近抗滑樁的實(shí)際受力狀況。由于對(duì)地基系數(shù)的假定不同,以上方法又可分為“k”法、“m”法、“c”法、“m-k”法、“雙參數(shù)法”等。2.2計(jì)算結(jié)果的誤差由于上述方法需通過查表手算或經(jīng)過查表、計(jì)算換算深度、再查表手算等煩瑣的計(jì)算過程。因此,其計(jì)算過程復(fù)雜、容易出錯(cuò)、計(jì)算效率低、且受計(jì)算用表系數(shù)截?cái)嗾`差影響,計(jì)算結(jié)果會(huì)有不同程度的誤差。為此,巖土工程界為了尋求更為合理的計(jì)算模式和計(jì)算方法,做了很多嘗試[9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]。然而,究竟哪種方法最符合抗滑樁的實(shí)際受力和變形情況,尚未定論。盡管國內(nèi)外用抗滑樁成功地治理了大量的滑坡,但并不意味著設(shè)計(jì)與計(jì)算均與實(shí)際受力和變形情況吻合或趨于實(shí)際。往往可能是過于保守設(shè)計(jì)的結(jié)果,使滑坡治理資金浪費(fèi)嚴(yán)重。2.2.1基于剩余推力法的抗滑樁設(shè)計(jì)推力文獻(xiàn)根據(jù)我國一些抗滑樁模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試樁實(shí)測(cè)試驗(yàn)資料分析結(jié)果,針對(duì)滑坡體巖土體性質(zhì)不同,提出和推導(dǎo)了相應(yīng)的滑坡推力和土體抗力分布函數(shù),并列成圖表。其與目前國內(nèi)外習(xí)慣采用的分布圖式相比,滑坡推力合力作用點(diǎn)均有所降低,而土體抗力作用點(diǎn)均有所提高,更符合抗滑樁實(shí)際受力狀況。從而使抗滑樁設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理,提高了滑坡治理設(shè)計(jì)水平。文獻(xiàn)對(duì)抗滑樁所受的滑坡推力進(jìn)行了研究,建立了剩余推力法計(jì)算滑坡推力的力學(xué)模型。給出了在不同荷載作用下的滑坡剩余推力表達(dá)式。運(yùn)用剩余推力曲線,通過分析樁前土體的極限平衡,探討了抗滑樁設(shè)計(jì)推力的計(jì)算方法。并成功的分析了位于湖北省巴東縣境內(nèi)的長江三峽水庫區(qū)宋家屋場(chǎng)滑坡。2.2.2有限差分格式文獻(xiàn)指出了抗滑樁內(nèi)力計(jì)算的傳統(tǒng)方法之地基系數(shù)法應(yīng)用于巖體抗滑樁時(shí),存在一些問題。對(duì)此,首先根據(jù)剛性抗滑樁的受力和變形特性,推導(dǎo)了地基系數(shù)法計(jì)算剛性樁內(nèi)力的計(jì)算公式;其次根據(jù)彈性抗滑樁的受力和變形特性,導(dǎo)出了有限差分格式。用以分析彈性樁全樁的內(nèi)力。文獻(xiàn)進(jìn)一步研究了這種線彈性計(jì)算模式,并用有限差分法進(jìn)行全樁的內(nèi)力分析,推導(dǎo)出了相應(yīng)的計(jì)算公式,編寫了計(jì)算和圖形處理程序。工程實(shí)例計(jì)算結(jié)果表明,該方法計(jì)算結(jié)果符合理論分析和我國現(xiàn)場(chǎng)試樁得出的規(guī)律。同時(shí)與現(xiàn)有計(jì)算方法相比,樁身最大彎矩顯著減小,從而可使抗滑樁的潛力大大提高。使抗滑樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算更加合理、經(jīng)濟(jì)而有效地治理滑坡。文獻(xiàn)基于地基系數(shù)“m-k”法的原理,提出了錨索抗滑樁當(dāng)為彈性樁時(shí)全樁內(nèi)力計(jì)算的有限差分法。同時(shí),編寫了該法的計(jì)算和圖形處理程序。并對(duì)某滑坡的錨索抗滑樁進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算,得到了比較滿意的結(jié)果。2.2.3潛在滑動(dòng)抗滑樁的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)提出了一種多段地基系數(shù)法。其最大優(yōu)點(diǎn)是不僅可以適合地基系數(shù)不同的多層巖土層,而且適合樁身為變截面的抗滑樁的計(jì)算。同時(shí)計(jì)算精度很高。利用該方法對(duì)蔗頭山自然山體北段,位于潘田盆地SW坡的潛在滑坡的抗滑樁進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在1998年底實(shí)施了加固。經(jīng)過3a的滑坡滑移監(jiān)測(cè),滑體已趨于穩(wěn)定。消除了滑坡體下方居民的恐懼感,使社會(huì)得到了穩(wěn)定。2.2.4雙參數(shù)法計(jì)算在大量的工程實(shí)踐中,確定地基系數(shù)K時(shí)存在局限性。傳統(tǒng)的k法、m法、c法只能作為一種經(jīng)驗(yàn)性的假設(shè)。于是提出了雙參數(shù)法來確定地基系數(shù)K。用此地基系數(shù)可以得出樁在任意深度處的位移、轉(zhuǎn)角、彎矩、剪力的解析解。該算法能滿足樁在滑面處的位移、轉(zhuǎn)角和最大彎矩值,與實(shí)測(cè)值相等。文獻(xiàn)通過分析運(yùn)用雙參數(shù)法,成功治理了位于三峽水庫區(qū)湖北省秭歸縣水田壩鄉(xiāng)新址規(guī)劃區(qū)北部的水田壩鄉(xiāng)下土地嶺滑坡。說明運(yùn)用雙參數(shù)法確定地基系數(shù)K與傳統(tǒng)方法相比,能有效地提高抗滑樁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。文獻(xiàn)提出了地基系數(shù)按雙參數(shù)抗力模式表達(dá)下的水平梯形分布荷載樁位移和內(nèi)力計(jì)算的有限差分?jǐn)?shù)值分析方法,并詳細(xì)推導(dǎo)了樁身位移的差分格式?；谶@些公式,編制了全樁位移、內(nèi)力及樁側(cè)土抗力的計(jì)算和圖形處理程序?？蛇m用于滑坡抗滑樁和深基坑懸臂支護(hù)樁的設(shè)計(jì)計(jì)算。2.2.5滑動(dòng)面樁身位移文獻(xiàn)考慮到由于滑坡推力作用,樁身變位使樁前土體受壓,產(chǎn)生彈性壓縮變形。同時(shí)在受荷段樁前土體產(chǎn)生抗力,抵制變形。因此,將受荷段視為彈性定向鉸支的懸臂梁。滑動(dòng)面處樁身可產(chǎn)生位移,以保證樁身位移在滑動(dòng)面處的連續(xù)性。這樣,在內(nèi)力分析時(shí),可建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系。文、分別考慮對(duì)懸臂樁的“K”法和“m”法進(jìn)行改進(jìn)。在計(jì)算滑面以下樁身內(nèi)力時(shí),滑動(dòng)面處樁身的位移大小由錨固段計(jì)算結(jié)果決定?；瑒?dòng)面以上樁身位移由懸臂梁法計(jì)算結(jié)果與按錨固段計(jì)算的滑面處轉(zhuǎn)角計(jì)算的位移2者疊加,建立一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系,使其符合抗滑樁實(shí)際受力和變形情況。同時(shí)文還推導(dǎo)了錨固段的有限差分計(jì)算公式;編制了全樁內(nèi)力計(jì)算程序?？蛇m用于滑坡推力和樁前滑體抗力分布的多種形式以及抗滑樁為剛性樁和彈性樁的情況,同時(shí)可得到理想的可視化計(jì)算結(jié)果。2.2.6主要的計(jì)算參數(shù)一般的懸臂梁法在處理復(fù)雜地層時(shí)比較繁瑣。而且該方法把抗滑樁滑面以上部分簡化成懸臂梁進(jìn)行計(jì)算也會(huì)產(chǎn)生誤差。對(duì)于較復(fù)雜的抗滑樁型式,如錨索抗滑樁和鋼架抗滑樁等的計(jì)算也很繁瑣。然而,有限單元法對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu),尤其對(duì)復(fù)雜的邊界條件、復(fù)雜的地層條件和復(fù)雜的荷載條件等的計(jì)算處理都比較方便。并且有限單元法能夠考慮抗滑樁與土體的相互作用。文獻(xiàn)運(yùn)用桿件有限元法和Winkler假設(shè)建立了用于求解抗滑單樁、預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁和鋼架抗滑樁3種型式抗滑樁力學(xué)模型,開發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算軟件。并已應(yīng)用在幾個(gè)抗滑樁工程設(shè)計(jì)中。文獻(xiàn)應(yīng)用有限元數(shù)值模擬方法,對(duì)采用抗滑樁進(jìn)行某黃土滑坡體的滑坡治理效果進(jìn)行研究。通過二維非線性理論,詳細(xì)地研究單個(gè)樁體的抗滑作用,并通過三維線彈性理論分析群樁的整體抗滑功能。數(shù)值模擬過程中,巖土體采用非線性材料模擬,抗滑樁采用線彈性材料模擬,滑動(dòng)面采用一系列接觸單元模擬。通過對(duì)治理前后巖體的位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的比較分析,得出相鄰2抗滑樁形成一個(gè)明顯的拱支撐,使得滑體的下滑位移被抑制。垂直于抗滑樁軸線的各個(gè)剖面的應(yīng)力分布完全相同。說明各個(gè)抗滑樁提供相同的抵抗力。也說明用平面應(yīng)力模型進(jìn)行抗滑樁力學(xué)分析完全可行。3巖土體非線性研究的困難關(guān)于抗滑樁的實(shí)際作用原理及其效果的研究,目前還在不斷深入。然而由于巖土體參數(shù)的不確定性以及樁本身的非線性,給這種研究帶來了很大的困難。目前主要是通過一些簡化的假定和數(shù)值模擬以及試驗(yàn)的方法來對(duì)其進(jìn)行探討。以下對(duì)抗滑樁的5個(gè)主要的研究方向作了一些論述。3.1滑坡體與抗滑樁相互作用的研究抗滑樁是一種大截面、側(cè)向受荷樁。在推力作用下,它可以調(diào)動(dòng)起超過樁寬范圍相當(dāng)大一部分地層的抗力,與之共同抗滑。這種樁、土共同作用的效應(yīng),是其他許多被動(dòng)承受荷載的支擋結(jié)構(gòu)物,包括抗滑擋土墻在內(nèi)所沒有和難以媲美的。文獻(xiàn)研究了抗滑樁與滑坡體間的相互作用機(jī)理。提出了模擬抗滑樁與滑坡體之間相互作用的新方法——極限平衡法和有限單元法相結(jié)合的方法。該方法能夠很好地解決滑坡體與抗滑樁相互作用的問題。它考慮了多排抗滑樁對(duì)滑坡體的共同作用以及抗滑樁與滑動(dòng)面以下土層的相互作用。同時(shí)吸收了極限平衡法簡便、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。還給出了加固后滑坡體安全系數(shù)計(jì)算和抗滑樁內(nèi)力計(jì)算的流程圖。最后用開發(fā)的軟件計(jì)算了一個(gè)實(shí)例,得到了很好的結(jié)果。文獻(xiàn)、、中,作者通過多年對(duì)推力樁樁-土共同作用的研究,提出了計(jì)算推力樁的綜合剛度原理和雙參數(shù)法以及參數(shù)的確定。靈敏地計(jì)算了推力樁的非線性全過程。它能使推力樁在地面處的繞度、轉(zhuǎn)角、樁身最大彎矩及其所在位置等主要工程指標(biāo)的計(jì)算值,同時(shí)與實(shí)測(cè)值很好的符合。它比p-y曲線法具有更多的優(yōu)點(diǎn)。用于應(yīng)用該法時(shí)需要有樁在地面處的繞度、轉(zhuǎn)角、樁身最大彎矩及其所在位置的實(shí)測(cè)值,以反算綜合剛度和雙參數(shù)。故推薦應(yīng)用于有試樁資料的重大樁工程的設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)主要對(duì)水平推力樁的受力狀態(tài)進(jìn)行了三維空間的研究。本文結(jié)合在重慶大學(xué)松林坡進(jìn)行試樁得到的數(shù)據(jù)(主要通過量測(cè)荷載作用下地表水平位移),初步估計(jì)出樁周土參與樁共同作用的大致范圍。研究表明,在水平推力作用下,不僅是樁前土體提供抗力,樁2側(cè)一部分土體也由于側(cè)阻力作用參與樁土共同作用。并初步估計(jì)出大致范圍:即樁2側(cè)各影響至30°;樁前影響至1倍樁高處。為今后的深入研究奠定了基礎(chǔ)。3.2樁間距的確定關(guān)于樁間距的計(jì)算,研究中主要有以下特點(diǎn):文獻(xiàn)、根據(jù)抗滑樁2側(cè)摩阻力之和不小于樁間滑坡推力這一主導(dǎo)思想,建立了樁間距的計(jì)算公式。即依靠樁側(cè)與土體之間的摩阻力,平衡由土拱傳遞的滑坡推力或土壓力。文獻(xiàn)主要根據(jù)土拱的強(qiáng)度條件建立了樁間距的計(jì)算方法。未考慮樁兩側(cè)摩阻力與滑坡推力之間的靜力平衡條件。文獻(xiàn)從拋物線型土拱效應(yīng)分析出發(fā),綜合考慮土拱強(qiáng)度條件和樁間靜力平衡條件來建立樁間距的計(jì)算方法。提出應(yīng)以樁間靜力平衡條件、跨中截面強(qiáng)度條件以及拱腳處截面強(qiáng)度條件共同控制來確定樁間距。但所得結(jié)果為最大樁間距。在設(shè)計(jì)時(shí)要取相應(yīng)的安全系數(shù)。文獻(xiàn)基于土體的極限平衡條件,對(duì)滑坡推力作用下的土體中的成拱作用進(jìn)行了研究,得出了抗滑樁的最大樁間距公式。并以某一具體工程為例,對(duì)該最大樁間距的物理意義和可用性進(jìn)行了討論。提出了設(shè)計(jì)時(shí)要考慮拱高的影響,給出了在考慮土拱效應(yīng)的情況下合理樁間距的確定方法。文獻(xiàn)根據(jù)巖土工程力學(xué)基本原理,建立樁間土楔體力學(xué)模型。通過對(duì)樁間土體的受力分析,推導(dǎo)出抗滑樁間距的計(jì)算公式,得出影響抗滑樁間距的主要因素為滑坡推力大小、滑體的性質(zhì)、滑體厚度及樁寬等。3.3抗滑動(dòng)力類型優(yōu)化研究3.3.1基于滑動(dòng)樁的抗滑樁設(shè)計(jì)一般抗滑樁多數(shù)設(shè)計(jì)為矩型樁。這種設(shè)計(jì)對(duì)巖體滑坡、滑體整體性較好或強(qiáng)度較高的滑坡的支擋效果是很好的,也比較經(jīng)濟(jì)合理。但在滑坡體比較松散、強(qiáng)度較低的土體滑坡中,矩形抗滑樁治理成本費(fèi)較高。文獻(xiàn)通過對(duì)松散土體滑坡的活動(dòng)特點(diǎn)及抗滑樁的受力分析,提出了異型抗滑樁的設(shè)計(jì)方案。如梯形截面抗滑樁。此種抗滑樁不但經(jīng)濟(jì),而且樁間土在推力作用下被擠密,能與樁形成一道樁土墻。從而提高樁土共同作用效果,對(duì)滑坡構(gòu)成有效支擋。文獻(xiàn)在分析抗滑樁的受力性質(zhì)和工作狀態(tài)后,提出了變截面樁和推力傳遞樁2種樁結(jié)構(gòu),并通過與普通抗滑樁進(jìn)行力學(xué)對(duì)比分析與計(jì)算。得出這2種樁結(jié)構(gòu)均可改善受力性能。降低工程造價(jià)。3.3.2索錨固基巖固定術(shù)隨著治理滑坡的規(guī)模不斷擴(kuò)大,在80年代后期出現(xiàn)和發(fā)展了一種全新而有力的新型抗滑結(jié)構(gòu)——預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通常利用鉆孔灌注或支模澆筑成樁。在樁上設(shè)置1排或多排錨索,并對(duì)錨索施加張拉力(預(yù)應(yīng)力),將樁通過錨索錨固在穩(wěn)定的基巖中,以達(dá)阻止邊坡滑動(dòng)的目的。自1983年在重慶金雞巖使用該方案以后,已廣泛應(yīng)用于各大、中型滑坡治理工程中。文即對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)在一些實(shí)際工程中的應(yīng)用進(jìn)行了討論。到目前為止,我國已開展了大量針對(duì)該結(jié)構(gòu)受力性能的研究,取得了一定的研究成果。文獻(xiàn)全面評(píng)述了預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁按彈性理論的受力分析和抗滑樁原理。然后介紹了該抗滑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和在楚-大公路上應(yīng)用及跟蹤觀察的初步結(jié)果。最后指出了該方法應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)一步研究和完善的問題。文獻(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔抗滑樁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和抗滑機(jī)理進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究。并分析了抗滑樁、土以及錨索的受力狀況,得到了該結(jié)構(gòu)受力及抗滑性的一些規(guī)律。為該類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究提供了試驗(yàn)依據(jù)。3.4確定抗滑樁位置的方法和模型在邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)中,對(duì)于彈性抗滑樁來講,樁在承受上部滑體的推力時(shí),必然對(duì)上部土體或巖體產(chǎn)生反力。而該反力對(duì)樁后土體或巖體的穩(wěn)定性的影響往往被人為忽略了,以至產(chǎn)生不安全因素。而文獻(xiàn)在采用傳遞系數(shù)法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上,深入探討了抗滑樁加固邊坡的作用機(jī)理,建立了抗滑樁的合理位置和設(shè)計(jì)參數(shù)的確定方法。對(duì)抗滑樁的應(yīng)用及設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作用。文獻(xiàn)通過運(yùn)用確定1排或多排抗滑樁抗滑阻力的上、下限計(jì)算方法,提出對(duì)于1排樁,借助于下限法,可以通過試算確定其設(shè)樁范圍;對(duì)于多排樁,借助于上限法,可以通過有限的組合,確定其最佳的配置。同時(shí),運(yùn)用該方法還可以確定不宜設(shè)置抗滑樁的位置范圍。文獻(xiàn)在說明巖石高邊坡開挖工程中最下一級(jí)坡通常采用懸臂式抗滑樁結(jié)構(gòu)的一些弊端的基礎(chǔ)上,提出在樁前仍適當(dāng)保留部分巖土體而形成埋入式抗滑樁結(jié)構(gòu),以改善樁身受力狀況。并對(duì)比分析了埋入式與懸臂式抗滑樁的優(yōu)缺點(diǎn),闡明埋入式抗滑樁應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)合理性。以工程實(shí)例說明埋入式抗滑樁的應(yīng)用效果好于懸臂式抗滑樁。在工程中,我們把樁頂在地面以下有一定埋深的抗滑樁稱為深埋式抗滑樁。由于深埋樁較之普通抗滑樁可以減小樁長從而降低工程造價(jià),故對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的意義。文獻(xiàn)在深埋式抗滑樁的模型試驗(yàn)和相關(guān)數(shù)值模擬分析的基礎(chǔ)上,通過資料分析,就深埋式抗滑樁的樁身受力分布規(guī)律、深埋樁承擔(dān)的滑坡推力與樁頂埋深之間的關(guān)系及其適用條件,滑坡—抗滑樁體系的位移和變形特征等問題進(jìn)行了深入的探討,并得出了相關(guān)結(jié)論。其具有一定的學(xué)術(shù)和實(shí)用價(jià)值,可在抗滑樁的研究設(shè)計(jì)中參考使用。但由于試驗(yàn)次數(shù)較少,所以還有待進(jìn)一步的研究工作加以補(bǔ)充和完善。3.5在相關(guān)研究中的應(yīng)用情況與一般邊坡治理中的抗滑樁設(shè)計(jì)相比,以整治滑坡地段隧道變形為主要目的抗滑樁設(shè)計(jì)具有特殊性。比如,在抗滑樁類型的選擇和合理位置的確定上,必須考慮滑坡成因和隧道在滑坡體中的位置;在抗滑樁受力分析時(shí),應(yīng)考慮抗滑樁與隧道襯砌的相互作用等?？傊?抗滑樁設(shè)計(jì)方法是否合理,是滑坡地段隧道變形整治能否成功的關(guān)鍵。文獻(xiàn)針對(duì)滑坡地段隧道變形整治中抗滑樁的設(shè)計(jì)問題,提出了典型的抗滑樁類型及各類抗滑樁的適用條件,指出了確定抗滑樁合理位置的方法,討論了抗滑樁設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題,并對(duì)具體的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了舉例說明。文獻(xiàn)以東榮河隧道滑坡為原型,進(jìn)行了無樁、樁隧間距16m和樁隧間距22m3種室內(nèi)模型試驗(yàn),研究了滑坡體內(nèi)壓力和位移的變化規(guī)律以及隧道襯砌的受力情況。在抗滑樁類型的選擇、樁隧間距的確定、抗滑樁設(shè)置對(duì)隧道穩(wěn)定的影響以及滑坡推力的分布型式等方面取得了一定的研究成果。公路邊坡是運(yùn)用抗滑樁支護(hù)較多的地方。文獻(xiàn)通過對(duì)公路各型抗滑樁的介紹和受力特點(diǎn)的分析,提出公路邊坡抗滑樁的經(jīng)濟(jì)、適用條件如下:當(dāng)在滑坡推力不大,抗滑擋墻無法實(shí)施時(shí),宜采用單樁。但總樁長不宜超過20m。從大量的工程實(shí)踐看,錨固段巖層的強(qiáng)度是單樁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。樁板抗滑樁宜置于路基邊緣,易于施工,外形美觀,能充分利用樁的抗滑作用。但自由段不宜過長,對(duì)錨固段的承載力要求較高?？蚣苁娇够瑯兜目够芰Υ?適用于大型滑坡治理,造價(jià)比單樁和樁板抗滑樁經(jīng)濟(jì)。由于是排樁共同作用,對(duì)錨固段地基的強(qiáng)度要求不高。錨索樁的受力特點(diǎn)合理,可大大縮短樁的錨固段長度,施工簡單,造價(jià)低。在一般情況下均可采用,并且可根據(jù)不同的滑坡形態(tài)靈活應(yīng)用。4抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于20世紀(jì)80年代初計(jì)算工具的局限性,抗滑樁設(shè)計(jì)的過程手段主要采用了查表法確定計(jì)算中的一系列系數(shù),進(jìn)而計(jì)算樁內(nèi)力的方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,這種分析方法已不能很好地適應(yīng)現(xiàn)代高速發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。文獻(xiàn)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)抗滑樁設(shè)計(jì)中滑坡評(píng)價(jià)、參數(shù)調(diào)整、推力計(jì)算、抗滑樁內(nèi)力分析、抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖繪制這一系列工作的“自動(dòng)化”實(shí)現(xiàn),為抗滑樁的設(shè)計(jì)提供了一種準(zhǔn)確、快速、簡便、可動(dòng)態(tài)調(diào)整的分析方法及評(píng)價(jià)軟件。文獻(xiàn)在抗滑樁的內(nèi)力分布,抗滑樁的長度,錨固深度已知或按照經(jīng)驗(yàn)確定了的基礎(chǔ)上,考慮抗滑樁設(shè)計(jì)中參數(shù)的模糊性。根據(jù)相關(guān)規(guī)范在抗滑樁普通優(yōu)化模型基礎(chǔ)上建立了抗滑樁實(shí)用模糊優(yōu)化模型,給出了求解該優(yōu)化模型的計(jì)算方法。并用一個(gè)具體實(shí)例顯示了該模型和方法的優(yōu)化效果比普通優(yōu)化模型優(yōu)化結(jié)果更為優(yōu)秀、合理。文獻(xiàn)討論了抗滑樁的設(shè)計(jì)方法,并編寫了設(shè)計(jì)計(jì)算程序。計(jì)算結(jié)果表明在滑坡治理中綜合考慮勘察和試驗(yàn)、滑坡穩(wěn)定分析、滑坡推力計(jì)算和抗滑結(jié)構(gòu)