抗滑桩设计计算方法综述和探析

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1、抗滑桩设计计算方法综述和探析摘要：随着我国水利水电工程事业的发展，抗滑桩的作用越来越突出。本文在已有设计理论的基础上，对抗滑桩现有设计计算方法进行了分析和总结，将其分为2类，在此基础上提出了以抗滑桩稳定性作为基础的计算方法，以求得最佳的设计方案；而如何对桩土复合体进行合理的等效则是利用等效法计算抗滑桩的一个有待深入探讨的关键问题。Abstract：Withthedevelopmentofwaterresourcesandhydropowerengineering,theroleofslide-resistantpileisbecomingmoreandmoreimpo

2、rtant.Basedontheexistingdesigntheory,thisarticleanalyzedandsummarizedtheexistingdesignandcalculatingmethodofslide-resistantpiletogetthebestdesignscheme；whileakeyissueofusingmethodofequaleffectstocalculateslide-resistantpilethatremainstobefurtherdiscussedishowtocarryonthereasonableequiva

3、lentofpilesoilcomplex・关键词：抗滑桩；计算方法；创新Keywords:slide-resistantpile；calculatingmethod；innovation中图分类号：TU473.1+2文献标识码：A文章编号:1006-4311(2013)27-0076-020引言滑坡作为一种自然灾害，是在一定的地质条件下，岩（土）体的力学平衡条件受到自然或人为因素的破坏，在重力的作用下，导致山坡上的不稳定岩（土）体，沿着某一软弱面（带）作整体的、缓慢的、间歇性滑动的地质现象［1］。随着经济的不断发展，高边坡的稳定性问题直接影响工程建设的投资和安全运行

4、。目前，在工程施工过程中，预应力锚索抗滑桩已经普遍使用，但是在实际应用中依然存在有待进一步解决的问题：①对抗滑桩的作用机理缺乏系统的认识；②设计计算理论还不成熟，有待进一步完善；③在实际工程中，预应力抗滑桩一般都设计偏于安全，造成一定的经济浪费。为此，本文在已有的基础上，对预应力锚索抗滑桩的现有计算方法进行了初步分析与探讨。1现有的设计计算方法预应力锚索的设计计算方法分为基于传统的极限平衡方法和数值计算方法。1.1基于传统的极限平衡方法基于被动桩的桩土相互作用理论，进行平面分析。荷载分为：第一，压力法。Loehr等［2］考虑抗滑桩加固边坡时得到桩的3种分布形式：①桩周

5、岩土体的破坏极限土抗力形式；②因锚固不足，在桩身周围发生锚固段的土体破坏一一极限锚固抗力形式；③桩身结构的抗弯或抗剪破坏——桩的极限抗力形式。在计算极限土抗力时需先计算岩土体，建议采用Ito和Matsui［3］提出的塑形变形理论。第二，位移法。根据桩土相对位移分布计算桩体位移、桩体侧向土压力及内力的分布情况。对桩土间的相互作用通过位移法进行分析更为合理，但是，需要了解无桩时土体自由侧向位移的分布，然后把位移叠加到桩上，通过弹性理论或者地基反力计算桩土相互作用，White等［4］在位移法的基础上采用p-y曲线法分析桩的变形和弯矩沿桩身的变化。1.2数值计算方法数值计算方

6、法主要包括：第一，有限单元法。该法可分为二类：一类是传统的桩土本构有限元;另一类是复合本构有限元。通常情况下，对树根桩加固边坡进行稳定性通过采用桩土复合本构模型和桩土弹塑性本构模型分别进行分析，采用非线性有限元方法进行求解，得到采用复合本构模型的计算结果和实际相差不大［5］。第二，有限差分法。通过有限差分法对系统的演化过程进行模拟，通过以小变形本构关系求解大变形问题，使设计更加方便快捷，在实际工程中受到较广泛的使用。2抗滑桩设计计算方法的探讨2.1抗滑桩的受力特征作用在抗滑桩上的荷载由滑坡推力、桩前岩土体抗力与地震震动荷载等组成，抗滑桩设计取决于滑坡推力的计算是否准确

7、，对于单一的的情况，在推力与桩身内力分析与计算上已有很多研究，并将取得的一系列成果应用于实际工程项目中；但是对于发育了多个滑动面的堆积层滑坡，在计算滑坡推力时并不考虑滑动面的相互作用力的影响，主要是将该滑面以上的所有岩土体作为一个整体，以最深滑动面为计算基准面来计算。计算所得到的结果并不能反映真实情况，而且有的时候相差会很大。2.2计算方法探讨使用极限平衡法和数值分析方法计算抗滑桩都有其局限性，目前为止，抗滑桩的破坏形式主要以滑移破坏为主，使用极限平衡法计算虽然计算过程较简便，但是不能反映工程实际破坏情况；使用数值分析方法需要使用专业软件，结合工程勘