桩锚防护结构体系在高厚填土层边坡中的工程实践

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1、■地基基础工程福建建设科技2010．No．123桩锚防护结构体系在高厚填土层边坡中的工程实践陈桂林(福州市城乡建设发展总公司福州350007)[摘要]锚索抗滑桩支护结构在边坡治理中得到了广泛的应用。本文结合一工程实例，探讨了锚索、抗滑桩支护结构的计算分析方法．锚索抗滑桩的支护结构应考虑桩、锚的变形协调情况，将锚索、抗滑桩作为一个整体来分析。[关键词]预应力锚索抗滑桩高压缩性填土Applicationoftheslide-resistantpileandpre-stressedanchorprotectingsysteminaslopewithhigh-thickfillingsoil

2、Abstract：Anchorandslide—resistantpilesupportingstructureintheslopeofgovernancehasbeenwidelyused．Inthispaper，combinedwiththeexampleofaproject。calculatingandanalysismethodsofanchorandslide—resistantpilesupportingstructurearediscussed．Thedeformationcoordinationofpileandanchorshouldbeconsideredanda

3、nalyzedentirely．Keywords：pre—stressedanchor；slide—resistantpile；highcompressionfillingsoill前言变化的，即考虑了锚索在工作过程中的应力损失。这一方法抗滑桩+锚索防护结构是随着锚索在工程上的应用而产较第一种方法理论上比较合理。生的一种新型支挡结构，相对于普通抗滑桩，其受力状态更加锚索与桩协调变形，即锚索伸长量等于锚索作用点处桩合理，并且可以有效控制桩身位移和桩身的应力分布，因此得的位移。由位移变形协调原理，每根锚索伸长量△。与该锚索到了广泛的应用，然而其设计理论的研究却滞后于工程应用，所在点桩的位

4、移f相等，由此建立位移平衡方程，确定各排其设计缺乏相应的规范指导，有很多待解决的问题。锚索预应力值。2桩锚防护结构的设计理论●譬普通抗滑桩的设计计算理论主要有：地基系数法、塑性变形理论和散体极限平衡理论。设计人员在设计预应力锚索抗滑桩时，大多也是基于普通抗滑桩，建立的力学模式类似于悬臂梁或其它超静定结构，但大多没有考虑桩锚变形协调的问题。预应力锚索抗滑桩的设计计算一般包括两个基本内容，即锚索的设计计算和抗滑桩的设计计算。其中锚索的设计计算主要指锚索预应力和承载力的计算；而抗滑桩的计算则主要指在预应力锚索作用下桩身的内力和变形；无论是锚索还是抗滑桩，由于二者作为一个整体共同作用，所以计

5、算中应考虑锚索和抗滑桩的协调变形问题。根据是否考虑锚索与桩的协调变形分为两种：第一种方法不考虑桩与锚索变形协调，将锚索拉力和滑图1弹性桩计算简图坡推力直接作用在抗滑桩上，滑面以上按结构静力问题计算，位移平衡方程：滑面以下按wink1e弹性地基梁计算。认为锚索的拉力就是Ai一}施加的预应力，在工作过程中无损失，其值保持不变。这种方Jr,=X0十LJ+△一△u法比较简单，但和实际情况相差较大。A一(R一Rm)[[K]+[K]+[K1u]]{}一{P}式中：。一桩锚固段在桩顶处的位移；式中：K一抗滑桩的弹性刚度矩阵；一桩锚固段的转角；K滑坡面以下土体的弹性刚度矩阵；△一滑坡推力作用于i点，

6、桩的位移；Kro一滑坡面以下土体的初始弹性刚度矩阵；△，一锚索拉力R，作用于i点桩的位移；、声抗滑桩的位移、荷载矩阵。Rm第i根锚索的初始预应力；第二种方法也是将锚索拉力和滑坡推力作为荷载，但在第i根锚索的柔度系数。计算过程中考虑了锚索与桩的协调变形，因此锚索的拉力是24福建建设科技2010．No．1■地基基础工程锚拉桩受荷段的计算可按一般静定结构进行内力计算。求出滑面处的弯矩和剪力后，按普通桩进行锚固段的内力计算。3工程实例拟建场地位于山谷冲沟，边坡主要土层为：杂填土、坡积粉质粘土、残积砾质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩。该支护段边坡高度约10m，杂填土厚度达14

7、m。杂填土为新近填土，大部分为粘性土、砖、碎石块及淤泥等渣土组成，属于欠固结高压缩性土层。表1土层物理及力学参数土类名称天然容重内聚力内摩擦角弹性模量(kN／m0)(kPa)(度)(Mpa)杂填土16．51Ol52强风化岩2O．O3525100中风化岩22．08040500图3典型边坡支护剖面图见图4，计算结果见图5～7。T4彝图4有限元计算模型图2边坡总平图综合考虑该场地(边坡)的工程地质及水文地质条件、周边建筑、环境控制条件，边坡的支护方案如下：a．板