存在潜在滑带的抗滑桩边坡稳定性分析.pdf

《存在潜在滑带的抗滑桩边坡稳定性分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、褚铅波等：存在潜在滑带的抗滑桩边坡稳定性分析存在潜在滑带的抗滑桩边坡稳定性分析褚铅波，屠毓敏(浙江大学建筑工程学院。杭州310058】【摘要】通过对存在潜在滑带的抗滑桩边坡破坏模式进行分析，提出并验证了一种可以简单评估边坡安全系数和合理桩间距的方法。根据该方法，边坡加固后的安全系数由桩后、桩前破坏系数、及整体破坏系数F中的较小者所决定。通过算例表明，桩体设置于边坡中部时更容易发生贯穿桩身的整体破坏，而设置于下部和上部时更容易发生桩后和桩前破坏。当抗滑桩桩位、桩径、桩长确定时，可根据该桩位处桩前、桩后破坏控制安全系数、边坡加固后目标安全系数以及Ito

2、提出的桩体极限阻力公式来确定相应的合理桩间距范围，从而可最终保证边坡治理工程的安全性和经济性。【关键词】破坏模式；滑带；抗滑桩；稳定性；合理桩距；Flac；极限阻力【中图分类号】Tu94．32【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)02—0097—03在抗滑桩设计中，边坡加固后的安全系数往往是工程也可求得相应的桩前破坏安全系数。师们关心的一个问题，而对于那些存在潜在滑带的边坡，一般可采用以下两种方法进行计算：第一种是将抗滑桩作为P一个抗滑力来看待，然后运用传统的极限平衡法进行计算¨，第二种是采用数值方法l3]。两种方法都有优点，但

3、也有其相应的缺点。前者只考虑了桩体发挥极限阻力时边坡发生整体破坏的情况，而并未考虑边坡发生桩后越顶破坏或桩前土体脱落破坏的情况，所以有时此种方法的计算结果相对偏于危险；而对于后者方法，虽然许多学者证明了其计算的准确性，但是由于桩土之间界面模拟的复杂性，势必会增加相应的计算成本，因此此种方法不适用于边图1算例模型剖面图坡安全系数的简单评估。鉴于此，本文提出了一种根据边坡破坏形态确定边坡安全系数的方法，可作为简单评估边当滑坡出现贯穿桩身沿潜在滑带破坏时，桩体抵抗力坡安全系数和确定合理桩距的一种分析手段。发挥极致，根据文献[1]、[2]，我们只需对抗滑桩

4、处土条施1分析方法加反向的极限抗力，然后再采用传递系数法进行计算，即可(1)分析原理。对于存在潜在滑带的边坡，文献[3]、求得相应的安全系数。根据传递系数法原理，当无抗滑[4]通过对不同设桩桩位的研究指出：当抗滑桩设在坡脚附桩时，各个土条之问的推力如式(1)、(2)所示，假设桩体位近时，滑动面将在桩后逸出，边坡出现桩后越顶破坏；当抗于第i个土条处，此时在第个土条处会增加一项桩体极限滑桩设在边坡中部时，由于桩体受力较大，使得滑动面从桩抵抗力P，从而式(1)亦相应地变为式(3)，然后再逐条进行顶沿着桩身贯通，最终发生整体破坏；当抗滑桩设在边坡上计算，直

5、到算得最后一条的剩余推力正好为0为止，而此时部时，桩前土体容易出现滑落破坏。由上可知，边坡破坏安所得的即为贯穿桩身破坏安全系数。对于极限阻力全系数也可划分为三个，即桩后破坏安全系数，、桩前破P的求解，文献[1]、[8]、[9]均给出了相应的理论公式，由坏安全系数和贯穿桩身破坏安全系数。所以，在求于文献[8]提出的公式已被其他学者¨“所接受，并运用于解存在潜在滑带的抗滑桩边坡安全系数时，我们只需比较实际工程中，所以本文也采用此公式进行计算，其相应解答Fs、F盟、F，然后取其最小值即可。如式(4)、(5)所示，圆形桩和矩形桩的等效宽度按文献(2)分析方

6、法。为了求解桩后、桩前破坏安全系数[12]进行换算。。、，可以将边坡在抗滑桩处分割开来，如图1中A、BPrCosal一一Qsina)·tangocf1，=一I～4-一I4．_区域，然后采用极限平衡法分别进行搜索，两个区域中搜索FJ所得的最小安全系数即为F、，。当然也可以采用数值方(Wisinai+QCOSG)+F·(1)法对。、进行求解(本文采用基于Flac的强度折减有=cos(l)一sin(1)(2)限差分法)，此时可先将桩前区域B处的抗剪强度指标提J高，使其不出现破坏，然后进行强度折减计算，其计算所得，=一f{—[———CO—S—O—L————

7、U—i—一—(—Q—————P—)——si—n—a—]——·—t—a—n一q~‘．c一厶I}‘的整个边坡安全系数即为桩后破坏安全系数，同理我们‘’’98低温建筑技术2013年第2期(总第176期)[sina+(Q—P)c0sd。]+一l·—I(3)表2、表3可知，只有在桩位位于35m处，计算所得的大h于整体滑动时的安全系数，这说明在所有5个桩位中，只P=出(4)有此处发生贯穿桩身的整体破坏，这个也可以从用结构单0元模拟的抗滑桩边坡剪应变增量等值线图中看出(见图2)。cDl()(_1lan"-1){志[一一当抗滑桩设于边坡下部时(X：45m，=60m

8、)，由于Fs2>Fs3>Fs，边坡发生桩后破坏，同理，当抗滑桩设于边坡上部1+e(tanqtan(詈+手))]+2tan~