桩板墙工程土拱效应与合理桩间距分析——以西攀高速公路为实验线

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第2页1．2国内外研究现状’1．2．1抗滑支挡物发展与研究现状欧美国家从19世纪中叶就开始了对滑坡灾害防治的研究，但是早期由于人们对滑坡的性质和变化规律认识不深，对那些大、中型滑坡只能绕避，只对小型滑坡进行整治，常采用刷方减载、填土反压以及抗滑挡土墙进行治理，排水工程更是优先考虑的措施。直至第二次世界大战后，随着各国经济的发展和国土开发利用，遇到的滑坡越来越多，用人为的支挡工程治理大量滑坡才真正开始，50年来有了较大的发展和提高，一些大型滑坡也采用支挡工程来治理。支挡工程的发展大体可分为三个阶段：(1)50年代以前，治理滑坡以地表和地下排

2、水工程为主，抗滑支挡工程主要是挡土墙。(2)60一70年代，在以应用排水工程和抗滑挡土墙为主的同时，大力开发应用抗滑桩工程以解决抗滑挡土墙施工中的困难。欧美国家和前苏联多用钻孔钢筋混凝土灌注桩，直径1．Om—1．5m，深20m-30m，日本则多用钻孔钢管桩，钻孔直径400111111--550ram，深20m--30m，孔中放入直径318．5nma--4572mm，壁厚lOmm--40mm的钢管，钢管内外灌注混凝土或水泥砂浆，为增加桩的抗剪断能力，有时在钢管中再放入H型钢。桩间距1．5m一4．Om，而以2．Om一2．5m居多，为了增加桩的抗弯能力和群桩受力，国外常将两

3、排或三排桩顶用承台联接，形成刚架受力。也有少数用打入桩的。70年代后期，在日本开始应用直经1．5m一3．5m的挖孔抗滑桩。(3)80年代以来，在小直径抗滑桩应用的同时，为治理大型滑坡，大直径挖孔抗滑桩开始使用。如日本在大阪府的龟之濑滑坡上采用直径5m、深50．Ore--60．Om的大型抗滑桩。它是周围均匀布筋，只在滑动面附近用型钢加强。与此同时，抗滑支挡结构的另—特点是锚索工程在滑坡防治中大量使用，或与抗滑桩联合使用，或锚索单独使用(加反力梁或锚墩)。由于锚索工程不需开挖滑体，又能机械化施工，比抗滑桩工程节省投资50％，所以目前被广泛应用。我国对滑坡灾害的系统研究和治

4、理是50年代才开始的，根据我国国情研究开发了一系列有效的防治办法，总结出绕避、排水、支挡、减重、反压等治理滑坡的原则和办法，其中尤以铁路部门遇到和治理的滑坡最多。我国西南交通大学硕士研究生学位论文第3页对抗滑支挡建筑物的研究和开发应用起步虽较国外晚，但由于建设中治理滑坡的需要，其发展过程基本上与国外同步，也分为三个阶段：(1)50年代起，主要学习原苏联的经验，在治理滑坡中首先考虑地表和地下排水工程，如地面截、排水沟，地下截水盲沟、盲洞，支撑渗沟等，辅以减重、反压和支挡工程。支挡工程主要是各种形式的挡土墙。用重力式抗滑挡土墙治理大型滑坡常常工程浩大，施工困难，虽然总结了

5、“分段跳槽开挖基坑”的施工经验，有时还会造成滑坡加速滑动，危及施工安全。(2)60一70年代，曾成功的应用支撑盲沟加小抗滑挡墙取得疏水和支撑滑坡的双重效果，但深盲沟施工开挖也相当困难，因为地下水发育，施工开挖极易坍塌。为了解决抗滑挡土墙开挖基础困难，曾在贵昆线二梯岩滑坡治理中设计采用沉井式抗滑挡土墙，但施工也不容易。60年代中期，在成昆线建设中，抗滑桩以其破坏滑坡体稳定小，施工方便，很快在铁路内、外滑坡治理中被广泛应用，在治理大、中型滑坡中几乎取代了抗滑挡土墙。例如1981年宝成铁路水害抢修中略阳至广元段的20个滑坡治理中有14个采用抗滑桩，占70％。抗滑桩被喻为治理

6、滑坡的“重型武器”，使治理大型滑坡有了可能。70年代中后期，在深入研究抗滑桩的受力状态和设计理论的同时，又研究开发了排架桩、刚架桩、椅式桩墙等新的结构形式，改变了抗滑桩的受力状态，节省圬工和钢材，但由于施工要求高于单桩，至今应用不广。(3)80年代以来，随着锚索技术的发展，在滑坡防治中开始大量的采用锚索工程。由于锚索系用高强度钢丝束锚固于滑体以下的滑床中，抗拉力大，预应力锚索变一般支挡结构物的被动受力为主动受力，对滑体扰动小，又是机械化施工，所以应用前景广阔。目前锚索的应用有两种情况，第一，锚索与抗滑桩联合形成“锚索抗滑桩”。在抗滑桩的顶部加2—4束锚索，增加一个拉力

7、，改变了原普通抗滑桩的悬臂受力状态，接近简支梁结构受力，使桩的被动受力为主动受力，因而大大减少了抗滑桩的截面和埋置深度。第二，用锚索单独稳定滑坡。即在滑坡体上设置若干排锚索，锚固于滑动面以下的稳定地层中，地面采用梁(包括框架梁)或墩作反力装置给滑体施加预应力来稳定滑坡。在滑坡的综合整治过程中，还会将预应力锚索单独加固与锚索抗滑桩(或普通抗滑桩)联合使用，用于不同的治理部位从而达到整体加固的目的。1．2．2抗滑桩的研究现状西南交通大学硕士研究生学位论文第4页1．2．2．1抗滑桩的应用和发展1)国外情况二次世界大战后，各国随着工业交通的恢复和发展，工程建