微型桩体系加固顺层岩质边坡的内力计算模式

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1、第25卷第2期岩石力学与工程学报Vol.25No.22006年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2006微型桩体系加固顺层岩质边坡的内力计算模式冯君，周德培，江南，杨涛(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：根据微型桩的结构布置形式，将加固顺层岩质边坡的微型桩体系分为3种类型，即独立微型桩体系、平面桁架微型桩体系和空间桁架微型桩体系。将微型桩体系和桩间岩土体视为桩–岩土体的复合型结构，提出了桩–岩土体–桩的相互作用

2、模式和作用力计算分析模型，该模型考虑桩–岩土体–桩的相互作用，可较好模拟滑坡推力在各排桩之间的传递机制。最后，应用有限元理论建立计算微型桩体系内力和变形的力学模型，并将该模型应用于渝怀铁路顺层岩质边坡加固计算中，取得了良好的效果。关键词：岩石力学；微型桩体系；顺层岩质边坡；桩–岩土体复合型结构；力学模型中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)02–0284–05AMODELFORCALCULATIONOFINTERNALFORCEOFMICROPILESYSTE

3、MTOREINFORCEBEDDINGROCKSLOPEFENGJun，ZHOUDe-pei，JIANGNan，YANGTao(SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu，Sichuan610031，China)Abstract：Accordingtothearrangementofmicropiles，themicropilesystemusedtoreinforcebeddingrockslopecanbeclas

4、sifiedintothreetypes：independentmicropilessystem，planartrussmicropilesystemandspatialtrussmicropilesystem.Onthebasisofcombiningthemircropilesandtherockmassamongthemicropilesasawholestructure，anewanalyticalmodelofmicropilesystemisproposed.Theinteracti

5、onbetweenthemicropilesandrockmasscanbesimulatedwiththismodel.Themathematicalandmechanicalmodelfortheinternalforceanddeformationofthemicropilesystemisestablishedbyfiniteelementmethod.Keywords：rockmechanics；microplesystem；beddingrockslope；compositestru

6、ctureofpilesandrockmass；mechanicalmodel[1]基础上向轻型化、小型化方向发展。因此，本文1引言结合顺层岩质边坡的特点，提出了用于加固顺层岩质边坡的轻型加固体系，即微型桩体系，并就微型顺层岩质边坡是边坡工程中常见的一类边坡，桩体系的加固机制以及相关设计计算理论进行了探该类边坡一旦失稳，极易形成顺层滑坡，危害大，讨。治理困难，目前铁路上较为常用的工程措施是采用大截面的抗滑桩或预应力锚索抗滑桩进行加固。近2微型桩体系的分类年来，特别是“国际减灾十年活动”开展以来，

7、国际上研究和防治滑坡灾害空前活跃，各项研究进一微型桩一般指桩径小于300mm，长细比比较大步扩展和深入，防治工程措施也在完善已有措施的的桩(一般大于30mm)，采用钻孔、压力注浆工艺收稿日期：2005–08–22；修回日期：2005–09–30作者简介：冯君(1977–)，男，博士，2000年毕业于西南交通大学土木工程学院，现任讲师，主要从事岩土工程方面的教学与研究工作。E-mail：fengjun4316@163.com。第25卷第2期冯君等.微型桩体系加固顺层岩质边坡的内力计算模式•285•

8、[2]施工的小直径灌注桩或者插入桩。这种桩型具有施工方便、布置形式灵活的特点。其应用始于20[3]世纪50年代的意大利，20a后传入美国和其他国家。早期主要用于房屋地基加固。20世纪80年代以后迅速发展，在深基坑开挖支护、地面沉陷修复、铁路路堤及路基加固以及边坡加固等方面都得到成[4～8]功应用。根据具体工程的特点，微型桩体系可以采用不同的结构布置形式，就加固顺层岩质边坡而言，根据其结构布置形式可将微型桩体系分为以图2平面桁架微型桩体系下3种类型，即独立微型桩体系、平面桁架微型桩Fig.2Pla