微型桩组合抗滑结构的受力模型和变形分析

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1、2014年第3期西南公路XINANGONGLU微型桩组合抗滑结构的受力模型和变形分析侯定均(四Jl1省交通运输厅交通勘察设计研究院四川成都610017)【摘要】为研究微型桩加固结构的工作原理、受力模式，结合某项目的路堑高边坡工点，针对不同荷载条件，考虑桩一土相互作用机制，建立数值模型，分析分级开挖后微型桩的受力和变形。结果表明，在静力和滑坡推力作用下，微型桩靠山侧受力最大，其变形模式为整体向山外侧发生弯曲。【关键词】微型桩；受力；变形【中图分类号】TU473．12【文献标识码】A抗滑桩在工程中的应用形式也得到了多元化发展。O引舌分散布置的微

2、型桩，由于桩与桩的相互作用仅通过微型桩(Micropile)是由单根或多根桩径桩问岩体进行传递，未形成整体效应，因此出现了刚架式、框架式、顶板或框架梁连接的微型桩组合100—300mm的小直径钻孔灌注桩组成，长细比较抗滑结构。此类组合结构是将多根微型桩的顶部连大(一般大于30)，孑L内加筋材料多为型钢、钢接，多布置于边坡平台上，微型桩向下的形式可以管、钢筋、钢管内加钢筋等，注浆材料采用高标号是倾斜式或直立式。该结构组合形式受力和整体性水泥砂浆或细石混凝土，由此形成钢筋水泥桩体。较好，具有较强的承受抗滑能力，目前在边坡加目前微型桩组合抗滑结构

3、已经广泛应用于工程实固、滑坡治理等工程中应用较为广泛，但仍存在一践中。在国外，据Macklin等的文献，美国科罗拉些迫切需要进一步研究的问题：多州运输部在阿斯附近的临时支护工程中成功应用微(1)微型抗滑桩的受力模式选择应充分考虑型桩支护系统。Bruce等介绍了位于加拿大安大略桩一土的相互作用模式，更贴近工程实际。省南部的一个铁路路堤的稳定修复工程，采用非网状(2)微型抗滑桩的工程设计目前通常仍采用的微型桩结合表面盖梁的方案对铁路南面路坡加固。普通抗滑结构的计算方法，迫切需要建立适合微型Helmut等介绍了在AGWeser港1532程中运用微

4、型桩抗滑桩的计算模式，特别是对于具有不同截面组合结合锚锭技术加固码头的成功案例。Kevin等介绍形式的微型抗滑桩群。了美国北卡罗来纳州SchnabelFoundation公司采用锚针对以上问题本论文将采用数值分析的方法，锭微型桩挡墙成功修复PigeonRiver沿岸滑坡的案研究桩一土相互作用机制，研究微型桩组合抗滑结例。Dino等介绍了提图斯电厂的深基坑工程中应用构的工作原理、受力模式，力求建立适合于微型抗的永久性微型桩支护挡墙。在国内，也有不少微型抗滑桩的设计计算理论和方法。滑桩的工程应用实例，如邹越强等同、谢晓华等、1微型桩的受力和变形

5、的数值模拟何小宏等、高永涛等、唐传政等、朱宝龙等川亦对微型抗滑桩的应用进行了分析介绍。本文通过以实际工作中某项目的一个工点断面随着工程经验的积累，理论研究的深入，微型为对象(见图1)，由此建模开展数值分析。为研【收稿日期】2014—05—19【作者简介】侯定均(1986一)，女，四川宜宾人，大学本科，助理工程师，主要从事道路、桥梁工程设计工作。西南公路究不同荷载条件下微型桩组合结构的受力和变形，1．3计算内容结合某项目的微型桩边坡加固工点，按照分级开按照分级开挖，分级稳定的方法，研究开挖过挖、分级稳定的方法，研究坡体开挖和完毕后，各程中和开

6、挖完毕后各排微型桩上的土压力大小及分排微型桩上的土压力大小及分布；各微型桩的轴布；各微型桩的轴力、弯矩和剪力大小及分布以及力、弯矩和剪力大小及分布以及弯曲变形形态及水弯曲变形形态；平台的水平位移量。其岩土材料、平位移量。结构材料参数见表1、表2。表1岩土材料参数表名称容重y参考模量泊松比粘聚力C摩擦角(kN／m)E(MPa)(kPa1(度)中风化的泥岩夹砂岩224000-33035微风化的泥岩夹砂岩2412000．25045表2结构材料参数表阕l某项目的一个工点断面图弹性模量泊松比等效轴向等效抗弯名称(MP刚度EA刚度E1备注a)(1／m)

7、(kNm~／m)1．1计算模型以某项目的微型桩加固边坡工点为例，建立模微型桩O．205．92E+058_32E+02结构单元H喜1024型。该工程为四级边坡，主要岩性为中风化和微风微型桩顶板28E60．2O实体单元化的泥岩夹砂岩、泥灰岩。根据计算需要，建立几锚杆837E+04结构单元何模型尺寸为130m长、68m高，如图2所示。岩土1．4计算结果体及微型桩顶板采用15节点高精度三角形实体单元1．4．1第三级边坡开挖模拟，锚杆、微型桩等采用结构单元模拟，其网格划为便于说明，将坡面上的8排锚杆从上至下依分如下图所示。静力计算时，模型边界除顶部自

8、由次编号为第1排至第8排锚杆。第三级边坡开挖后，外，其余周边均采用对称约束条件。动力计算时，模第1排到第4排锚杆的轴力分布如图3所示，图中所型顶部自由，左、右边界施加吸收边界条件