張率寧

摘? 要：針對(duì)抗滑樁加固邊坡的力學(xué)機(jī)理和參數(shù)優(yōu)化問題，文章綜述了國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于抗滑樁土拱效應(yīng)和參數(shù)設(shè)計(jì)方面的研究成果。土拱效應(yīng)反映了抗滑樁加固邊坡力學(xué)機(jī)理，抗滑樁參數(shù)設(shè)計(jì)則主要包括抗滑樁的布設(shè)方式、樁間距和嵌固深度等方面，希望文章可為抗滑樁研究提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：抗滑樁;土拱效應(yīng);參數(shù)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TV223.2? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）16-0091-02

Abstract： In order to solve the problem of mechanism of anti-slide pile to reinforce slope and parameter optimization of anti-slide pile reinforcing slope， the research results of scholars at home and abroad on arch effect and parameter design of anti-slide piles are summarized in this paper. The soil arching effect reflect the mechanical mechanism of anti-slide pile reinforcement while the design of anti-slide pile parameters mainly includes anti-slide pile layout， pile spacing and embedded depth， etc.， which can provide reference for related anti-slide pile research.

Keywords： anti-slide pile; soil arching effect; Parameter design

1 抗滑樁簡介

作為常用的邊坡加固措施之一，抗滑樁利用錨入滑床受載段與樁周巖土體相互作用穩(wěn)定邊坡滑體，防止其從樁間穿過?？够瑯兜墓ぷ鳈C(jī)理主要體現(xiàn)在樁、土、邊坡間的相互作用。被抗滑樁加固后的邊坡的變形和受力狀態(tài)產(chǎn)生了變化，獲得更高的穩(wěn)定性。

抗滑樁與常見的邊坡防治技術(shù)相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)：

（1）抗滑能力強(qiáng)。

（2）施工安全。

（3）布樁速度快。

（4）經(jīng)濟(jì)成本低等，并且不會(huì)進(jìn)一步惡化滑坡環(huán)境，因而在邊坡加固中被廣泛應(yīng)用和推廣。

雖然抗滑樁在滑坡治理中得到了廣泛的應(yīng)用，但其加固邊坡的機(jī)理仍然無法滿足日益增長的工程建設(shè)需求。除此以外，在實(shí)際工程中，抗滑樁的設(shè)計(jì)主要依據(jù)規(guī)范取經(jīng)驗(yàn)值，具有一定的盲目性。為了進(jìn)一步明晰抗滑樁加固邊坡理論和研究現(xiàn)狀，本文分別對(duì)可反映抗滑樁加固邊坡力學(xué)機(jī)理的土拱效應(yīng)和抗滑樁參數(shù)設(shè)計(jì)做了研究綜述，希望可為抗滑樁研究提供一定借鑒。

2 抗滑樁土拱效應(yīng)研究概況

土拱效應(yīng)[1]是土力學(xué)中常見的現(xiàn)象通過調(diào)整土體內(nèi)應(yīng)力使應(yīng)力重新分布，從而有效地將滑坡推力傳遞到周圍抗滑樁上，反映了抗滑樁加固邊坡的力學(xué)機(jī)理。

Terzaghi[2]首先提出了土拱效應(yīng)的概念，并通過著名的滑動(dòng)門試驗(yàn)驗(yàn)證，建立了Terzaghi地基土壓力松弛的經(jīng)典理論計(jì)算公式。Harropwilliams[3]將土拱定義為小主應(yīng)力的軌跡，研究了平行墻間土體的土拱效應(yīng)。楊明等[4]采用離心模型試驗(yàn)和數(shù)值分析研究樁間土拱效應(yīng)，提出土拱破壞模式和破壞標(biāo)準(zhǔn)，分析樁間凈距對(duì)土拱承載力的影響。Ellis和Aslam[5]主要研究了樁承路堤的土拱效應(yīng)，總結(jié)了一些研究規(guī)律，基于土拱效應(yīng)的力學(xué)模型，建立了樁承路堤的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。趙波等[6]采用有限差分軟件分析多種因素對(duì)雙排抗滑樁土拱效應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著黏聚力和內(nèi)摩擦角的增大，樁間土拱效應(yīng)逐漸增強(qiáng)。蔣建平等[7]通過有限元軟件分析了懸臂式矩形抗滑樁三維土拱效應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)土拱抗滑樁性能在樁頂下1m處，樁間距為4樁寬時(shí)發(fā)揮效果最好。Ruhong W等[8]根據(jù)圓形截面鉆孔樁的合理拱軸線和壓縮斷裂角的幾何特征，給出了圓形截面鉆孔樁合理的拱形式。廖方等[9]研究梯形斷面抗滑樁的土拱效應(yīng)，并以此為基礎(chǔ)建立樁間距計(jì)算模型。

3 抗滑樁參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究概況

目前工程界多通過規(guī)范給出抗滑樁參數(shù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值，但在針對(duì)一些特定的邊坡加固問題，僅通過規(guī)范可能使抗滑樁設(shè)計(jì)具有盲目性。

近年來，學(xué)術(shù)界也對(duì)抗滑樁參數(shù)設(shè)計(jì)方面作了大量研究。鄒盛堂等[10]采用有限元強(qiáng)度折減法分析了設(shè)樁位置對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)在難以確定邊坡滑動(dòng)面的前提下可將抗滑樁設(shè)于邊坡中下部。譚朝瑞等[11]采用有限強(qiáng)度折減法分析了抗滑樁布設(shè)位置對(duì)樁土相互作用的影響，研究發(fā)現(xiàn)布設(shè)在邊坡中部的抗滑樁可更好的抵抗樁后滑體推力。張永興等[12]以通過對(duì)懸臂式抗滑樁的有限元分析，探究樁間距對(duì)相關(guān)參數(shù)的敏感度。年廷凱等[13]基于極限分析下限定理，建立了杭滑樁樁周土體側(cè)向容許承載力的下限解法。彭瑜等[14]基于梯形斷面抗滑樁的各種形式樁間距的計(jì)算，研究了樁傾角與樁間距的相關(guān)性并探討合理樁傾角的取值。

4 結(jié)束語

本文針對(duì)抗滑樁加固邊坡的力學(xué)機(jī)理問題，綜述了國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于土拱效應(yīng)的研究情況，對(duì)于實(shí)際工程中滑樁參數(shù)設(shè)計(jì)可能存在的盲目性問題，分別綜述了抗滑樁設(shè)樁位置、樁間距、樁身錨固深度等方面研究現(xiàn)狀，可為相關(guān)工程實(shí)踐和理論研究提供一定的借鑒。

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