抗滑桩治理滑坡的作用机理及应用 施建平 ,张平2 (1.西南交通大学建筑勘察设计研究院,四川成都610031; 2.中铁二十四局集团有限公司路桥分公司,上海200071) 【摘要】 文章归纳了滑坡(或边坡)稳定分析的若干方法,探讨了抗滑桩与滑坡体的协同受力机理和 设计原则,介绍了抗滑桩治理滑坡的工程实例以及位移监控成果。 【关键词】 滑坡;边坡;抗滑桩;施工;监测 【中图分类号】P 642.22 【文献标志码】A 滑坡的发生是诸多内因和外因相互作用的结果。内因 有较大的经验性。 主要是地质构造和岩土的物理力学性质,如岩石的破碎断 1.2定量分析方法 层、节理发育、褶皱倾斜、风化易水性,松软黏土、人工松散堆 应该明确指出,所谓的滑坡稳定性的定量分析,目前实 积层等。外因主要是积水渗水、地下水变化、人工挖采、荷载 际上只能算是一种半定量的分析方法。常用的方法主要有 冲击,以及地震能量等。 下述几种。 滑坡(或边坡)稳定性评价方法大致可以分为两大类,即 (1)极限平衡分析法。该方法是工程实践中应用最早、 定性分析方法和定量分析方法。 也是目前最普遍使用的一种定量分析方法。与其它方法相 目前治理滑坡的工程措施主要有:排水工程、清除滑坡 比,极限平衡法的缺点是在力学上作了一些简化假设。该方 体卸载或回填压脚、支挡工程有(连续型的)挡土墙和(间断 法抓住了问题的主要方面,且简易直观,并有多年的实用经 型的)抗滑桩、预应力锚索或锚杆、格构锚固、土质改良(例如 验,若使用得当,将得到比较满意的结果。它是目前应用最 注浆加固)和综合治理等。 多的一种分析方法。 检验滑坡的治理效果离不开实时监测,必须用数据“说话”。 (2)数值分析方法。数值分析方法是目前岩土力学计算 1滑坡稳定分析 中使用最普遍的分析方法。其中又分为有限元(FEM)法、边 界元(BEN)法、快速Lagrangian分析(FLAC)法、离散元法、 1.1定性分析方法 块体理论(BT)与不连续变形分析(DDA)、无界元法等。 定性分析方法主要是通过工程地质勘察,对影响滑坡稳 定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等 2抗滑桩与滑坡体的协同受力机理和设计原则 分析,对已变形地质体的成因及其演化史进行分析,从而作 对于堆积体滑坡,通过离心模型试验 和有限元分 出稳定性状况的判断并对可能的发展趋势进行预测。其优 析 发现,存在桩后土拱、桩间土拱、桩前土体三个特征区 点是能综合考虑影响边坡稳定性的多种因素,快速地对滑坡 域。充分认识这三个特征区域的受力机理,才能正确制定设 的稳定状况及其发展趋势作出评价。常用的方法有下面 计原则。 几种。 2.1 “桩一土”协同机理中的不同区域的荷栽传递模式 (1)自然(成因)历史分析法。主要用于天然斜坡的稳 对于矩形截面的抗滑桩(假定截面高宽比为1.5),有限 定性评价。 元分析研究表明:基于“桩一土”协同机理中荷载分配比概 (2)工程类比法。目前应用较为广泛,但主要基于经验 念,桩后土拱属于“端承型土拱”,桩间土拱属于“摩擦型土 的积累。 拱”,桩前土体属于“直接传力型”。一般情况下,最大主应 (3)滑坡稳定性分析数据库和专家系统。利用良好的滑 力拱为桩间“摩擦型土拱”。随着桩间净距和桩截面宽度之 坡工程专家系统,可以提高设计人员的决策水平,并最大限 比的加大,最大主应力拱的效应逐渐退化。最小主应力拱为 度地降低费用、节省时间,达到更加优化的目的和效果。 桩后“端承型土拱”,随着桩问净距和桩截面宽度之比的加 (4)图解法。其一是诺模图法,目前主要用于土质或全 大,最小主应力拱的效应逐渐被桩后滑坡推力所形成的应力 强风化的具有弧形破坏面的滑坡稳定性分析;其二是投影图 取代。桩间土体与抗滑桩侧壁之间的摩擦力是制约桩问土 法,常用的有赤平极射投影图法、实体比例投影图法、Mark— landJJ投影图法等,目前主要用于岩质滑坡的稳定性分析。 [定稿日期]2015—01—06 (5)SMR方法。SMR是滑坡岩体质量优劣的最终得分 [作者简介]施建平(1959一),男,工学硕士,教授级高 值。该法方便快捷,能够综合反映各种因素对滑坡稳定性的 级工程师,从事土木工程设计与研究;张平(1978~),男,大 影响。但未考虑滑坡坡高等因素,有些参数的具体取值还带 学本科,工程师,从事土木工程施工及管理。 l22 四川建筑第35卷4期2015.8