某高速公路抗滑桩治理分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 某高速公路抗滑桩治理分析 摘 要：通过有限元模拟抗滑桩 支护，说明抗滑桩在治理此滑坡中起到 的很好的作用，阻止了滑坡体移动，提 高了坡体的稳定性。文章根据作者多年 工作经验，并结合工程实例，对某高速 公路抗滑桩的治理进行了分析探讨。希 望对从事相同工作的同行有所裨益。 中国论文网 /2/view-12910606.htm 关键词：边坡；传递系数法；工 况分析；抗滑桩；有限元 1 工程概况 2004 年 7 月某高速公路路堑边坡 开始施工，在施工工程中边坡出现了较 大的滑移和变形，山顶区域也出现了明 显的位移。工作人员勘察得知，在开挖 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 过程可能会引发滑坡，且滑体范围大， 深度深，一般厚度 5-8m，最大厚度 12m，滑坡的体积(100-180)54m3，是 一个中型滑坡。 设计施工方案为：坡顶及中部削 坡减载，并采用格子护坡，在坡脚设 24 根抗滑桩(K13+248 K13+344)，两端用 抗滑挡墙加固，上级固定后，才开始下 级边坡的路基土石方开挖。通过采取封 闭裂缝(部分全封闭) 、修排水沟、前缘 施工泄水孔和变形监测等措施，边坡的 变形得到遏制，前排桩出现少量的回弹 现象，边坡整体处于稳定状态。 2 计算滑坡推力及抗滑桩内力 21 滑坡推力 利用规范中的传递系数法1计算 滑坡推力及抗滑桩内力。根据勘察报告 以及现场的岩土体物理性质实验，相应 的技术规范，结合边坡的现状得出相关 的计算参数与典型的计算剖面图，简化 如图 1 所示；所用岩土参数如表 1，表 2 所示。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 下滑力： 抗滑力： 安全系数： 式中：Wi 为第 i 条块自重； i 为第 i 条块滑面倾角； i+1 为第 i+1 条块滑面倾角； Ei 为第 i+1 条块对第 i 条块的剩 余推力； Ei+1 为第 i 条块对 i 一 1 条块的 剩余推力； ci 为第 i 条块底面的粘聚力； li 为第 i 条块底边长度； i 为第 i 条块底边土体摩擦角； 由式(2)，式(3) ，可得 2： 该路堑边坡的推力计算和稳定性 分析采用传递系数法。为两种不同工况： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 （1）自然状态下的边坡推力计算和稳 定性分析；（2）暴雨状态下的边坡推 力计算和稳定性分析。推力计算结果详 见表 3、表 4。根据计算结果，可以得 出：在自然状态下，该边坡的稳定性系 数为 1.3，最后条块剩余下滑力小于零， 边坡处于稳定状态。在暴雨状态下，该 边坡的稳定性系数为 1.02，最后条块剩 余下滑力为 8146kNm，有可能发生 滑坡，需要进行支护处理。 22 抗滑桩的内力 根据该工程的实际情况，并结合 边坡的稳定性系数和剩余下滑力，可以 确定该边坡的治理方案为抗滑桩支挡工 程。采用全埋式抗滑桩，支挡位置为距 坡角 20m 之坡角处。桩截面尺寸为 352m，受荷段和锚固段长为 12m 和 6m。具体参数如下： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 根据图 2 得知抗滑桩的桩身剪力 最大值位于滑动面处，受荷段的剪力分 布形式为三角形，和滑坡推力的分布形 式相似，因为桩底支承方式按自由端考 虑，因此桩底的剪力值为零。 根据图 3 得知抗滑桩的弯矩最大 值发生在 12m 左右，该处剪力为零。因 为桩底支承方式按自由端考虑，因此桩 底的弯矩值为零。 3 抗滑桩有限元分析 采用有限元软件 ANSYS 模拟该 路堑边坡开挖过程及抗滑桩的支挡，对 上述计算结果进行对比分析。由于要避 免模型尺寸效应的影响3，我们将模型 的左边界及下部岩体进行拓宽，模型剖 面长约 150m，模型高 80m。边坡的滑 体和滑床岩体按饱和状态输入。参数选 取详见表 5。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 采用 Plane42 平面单元来模拟岩 土体，钢筋混凝土抗滑桩采用 Beam3 单元4。材料本构模型时采用 DP 模型。 设置抗滑桩，在距坡脚 20 m 处设置全 埋式抗滑桩，桩截面尺寸为 3.5 m2 m，受荷段和锚固段长为 12 m 和 6m， 激活梁单元 beam3，其滑坡岩体应力分 布详见图 4，图 5。 抗滑桩的受力分布详见图 6，图 7。 岩层画面上部土体的变形在采用 抗滑桩处理以后明显减小，表明抗滑桩 有效地阻止了边坡变形滑移，与此同时 抗滑桩的内力图变化和上小节的桩体内 力保持一致。详见图 6，图 7。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 4 结束语 通过文章分析表明，倾角较缓、 相互间变化不大的折线段组成的滑面可 以采用传递系数法。 通过推力计算和