微型桩群的抗滑机理及设计理论的研究

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1、公路２０１４年１２月第１２期ＨＩＧＨＷＡＹＤｅｃ．２０１４Ｎｏ．１２文章编号：０４５１－０７１２（２０１４）１２－００２０－０６中图分类号：Ｕ４１７．１文献标识码：Ａ微型桩群的抗滑机理及设计理论的研究邓友生，刘华飞，姚志刚，许文涛（湖北工业大学土木工程与建筑学院武汉市４３００６８）摘要：微型桩群在滑坡防治方面具有独特的优势，已被广泛用于工程实践中。首先，根据前人的室内模型试验和现场原位试验成果，阐述影响微型桩群抗滑性能发挥的各种因素，如桩顶约束形式、桩身配筋方式、桩间距、锚固长度、土的含水率等，并从桩－土相互作用的角度总结微型桩侧土压力分布的机理，进而确定桩身内力

2、，且根据刚度的不同归纳微型桩的受弯破坏和弯剪破坏的破坏形式；其次，介绍了微型桩群的抗剪强度法、弹性地基梁法、ｐ－ｙ曲线法等方法，指出其优缺点；最后，提出了目前微型桩群理论研究与试验研究方法的不足，尤其在降雨条件下、地震等作用下的研究很少，并提出一些建议。关键词：微型桩群；抗滑机理；土压力；设计理论我国２／３的国土面积为丘陵山区，由于地质构的、直径在１００～３００ｍｍ之间的小直径桩，按所用造复杂、水土流失等原因，这些地区普遍存在不稳定材料不同可分为钢筋混凝土桩、钢管桩、钢轨桩等；岩土体，在降雨、地震、自重力、工程建设等因素的诱按施工工艺不同可分为钻孔桩、灌注桩、静压

3、桩等。发下，易发生滑坡灾害。据统计２００９年～２０１２年，若干个微型桩单桩按设计桩间距布置，可构成微型全国一共发生滑坡灾害３１２７４起，占地质灾害发生桩群，分为独立微型桩体系、平面桁架微型桩体系和总数的７２．８％。受地质条件和施工条件的影响，这空间桁架微型桩体系。些地区常采用微型桩群加固滑坡体。２０世纪５０年代，意大利工程师ＦｅｒｎａｎｄｏＬｉｚｚｉ从受力形式来看，微型桩属于柔性桩，由抗滑首次提出了利用竖向承载性能良好的微型桩替代传段、嵌固段两部分组成。抗滑段通过桩－土相互作统桩加固建筑物地基的设想，并将其运用于战后重用承受不稳定滑体的滑坡推力，将荷载传递给下部建

4、工程中，取得了良好的效果。随后，该项技术被引嵌固段，并扩散到稳定的滑床中，以达到稳定滑坡的进至其他国家。经过一系列的改进，其运用领域进目的。由于小刚度、小桩径，滑体的受力性状和微型一步扩展到城市地下交通、基础托换、基坑支护、港桩群的承载机理十分复杂，主要体现在群桩中的桩口建设以及路堤加固等工程，显现出广阔的运用前－土相互作用及荷载传递机理、破坏形式。同时，由景。尤其是美国和日本等国家，已经出版了各自的于桩周土压力分布规律的复杂性，特别是由于桩身《微型桩设计与施工指南》、《高承载微型桩震后修复的挠曲变形，桩周土体对桩身水平抗力的形成机理、既有桩基的设计及施工手册》等

5、指导手册，有利地推范围影响及分布规律十分复杂。动了微型桩的运用。本文总结了前人关于微型桩群的抗滑机理、结我国于２０世纪８０年代才开始微型桩的承载性构设计理论、抗震性能等方面的研究成果，可为微型能研究，虽然晚于其他国家，但研究人员发现微型桩桩群的设计与防护提供一些参考。不仅具有良好的轴向承载力，而且还能很好地承受侧向荷载，适用于滑坡防治领域。和传统的大直径１微型桩简介桩相比，微型抗滑桩具有以下特点：施工机具小，适微型桩（Ｍｉｃｒｏ－ｐｉｌｅ），一般是指长细比大于３０用于狭窄的施工作业区；对土层适应性强；施工振基金项目：国家自然科学基金项目，项目编号５１３７８１８２收

6、稿日期：２０１４－０４－０１２０１４年第１２期邓友生等：微型桩群的抗滑机理及设计理论的研究—２１—动、噪音小，在环境公害受到严格控制的市区作业尤质，形成桩土复合体。在滑坡推力作用下，桩间土拱其适用；桩位布置形式灵活，可以布置成垂直或斜效应充分发挥，并有利于在桩间拱破坏后形成跨桩桩；采用二次注浆方法，与同体积灌注桩相比，承载拱，保证桩－土相互作用，提高抗滑力。孔纪名、蔡［１］［７］力较高。强等研究了不同桩间距对单排微型桩加固碎石土同时，微型抗滑桩由于桩径小、长细比大等特滑坡的影响，认为４Ｄ（Ｄ为微型桩直径）是此时的最［８］点，在侧向荷载作用下会产生较大位移，甚至在滑

7、带佳桩间距。罗昌宏、张亮贞根据桩间距的疏密程处（关键部位）开裂，导致钢筋腐蚀。因此，微型抗滑度，分别把微型桩群结构等效为常规桩、复合式挡土桩适用于临时的中小型滑坡治理工程中。墙和重力式挡土墙，并应用到工程中。在没有充分抵抗滑体推力的桩长范围内，嵌固段的土压力分布２微型桩的抗滑机理较饱满，在相当长的桩身附近产生较大位移，降低了微型桩群的抗滑机理主要包括抗滑性能、土压嵌固效果。当嵌固段充分长时，桩侧土压力较小，挠力分布、桩身内力、破坏形式等方面。度小；然而，如果嵌固段过分长，增加的长度对抗滑２．１微型桩的抗滑性能性能的贡献反而微乎其微，可作为安全储备。因此，评估抗滑性

8、能是微型桩