周云濤，石勝偉，蔡 強，張 勇，李乾坤，梁 炯，程英建

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所，四川 成都 611734；2.中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)中心，四川 成都 611734)

滑坡是中國西部山區(qū)數(shù)量最多、造成人員財產(chǎn)損失最大的一類地質(zhì)災(zāi)害，抗滑樁作為一種可靠的加固措施[1]，已成為近幾十年來最為重要的滑坡防治技術(shù)之一?？够瑯对诜圻^程中，長期受強降雨、地震、爆破、人類開挖等因素影響，產(chǎn)生變形甚至破壞現(xiàn)象，已演變成影響滑坡工程長期穩(wěn)定的關(guān)鍵問題。如國道318線川藏公路二郎山1#滑坡治理工程，受雅安地震以及長期強降雨影響，1#—20#樁背后產(chǎn)生變形裂縫(圖1)，裂縫已超過30 cm；位于汶川縣璇口鎮(zhèn)的高速公路G317 K79+040段滑坡治理工程，由于最大剩余下滑力設(shè)計不足及滑面勘察失誤原因，該滑坡防治工程運營數(shù)年后發(fā)生變形問題(圖2)，1#和2#樁傾斜角度約6°，左側(cè)3#樁傾斜角度約4°，樁間板脫離樁體，并產(chǎn)生板間錯動、移位等變形。多數(shù)學(xué)者意識到了抗滑樁變形問題的嚴(yán)重性，如馮樹榮等[2]認(rèn)為庫水位升降是影響庫岸工程抗滑樁變形的重要因素；沈康健等[3]分析了抗滑樁失效的破壞機制；肖燃[4]提出了地震條件下的抗滑樁破損特征，并提出了相關(guān)的修復(fù)技術(shù)，但對修復(fù)加固后的樁體水平承載力以及變形破壞特征、修復(fù)加固的樁體理論設(shè)計方法、修復(fù)加固后的滑坡穩(wěn)定性評價等一系列問題研究尚不足。

圖1 二郎山1#滑坡治理工程樁后裂縫Fig.1 Cracks behind piles in the 1# landslide prevention engineering of the Erlang Mountain

圖2 汶川縣高速G317 K79+040段滑坡抗滑樁發(fā)生傾斜Fig.2 Inclined anti-sliding piles in the G317 K79+040 highway of Wenchuan

總結(jié)而言，致使抗滑樁產(chǎn)生變形破壞的原因可歸納為3個方面：(1)滑坡推力的增大；(2)樁體自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計缺陷；(3)嵌固段巖土體承載力不足?；峦屏Σ⒎欠€(wěn)定不變的，長期受強降雨、地震、爆破、人為開挖等因素影響，均可增大滑坡推力，當(dāng)荷載超過抗滑樁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值，抗滑樁將產(chǎn)生裂紋[5-6]。同時，當(dāng)抗滑樁設(shè)計截面面積過小，抗彎與抗剪能力不足，無法支擋現(xiàn)有的滑坡推力，抗滑樁將產(chǎn)生大變形。此外，樁體自由段長度過長，嵌固端巖土體滿足承載力條件時，抗滑樁因較長的自由段將產(chǎn)生樁頂?shù)拇笪灰片F(xiàn)象。對于嵌固段巖土體承載力不足的情況，抗滑樁在滑坡推力作用下將產(chǎn)生整體傾斜甚至推倒的現(xiàn)象[7]。目前，常用的抗滑樁大變形修復(fù)技術(shù)有施加預(yù)應(yīng)力錨索(或錨索框架)[3,7]、新增支擋工程[8]、裂縫注漿、排水[3]等，其中施加預(yù)應(yīng)力錨索是修復(fù)含微裂紋抗滑樁最常用的手段，通過預(yù)應(yīng)力錨索的施加，可起到控制樁頂位移、提高樁體承載力的作用。近年來，預(yù)應(yīng)力錨索在抗滑樁修復(fù)工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，但目前關(guān)于大變形抗滑樁變形破壞特征、修復(fù)后的樁體工作性能、大變形抗滑樁的可修復(fù)程度尚缺乏系統(tǒng)全面的研究，實際工程仍然用錨拉樁的理論[9-10]對預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)抗滑樁工程進行設(shè)計，顯然，這與工程實際應(yīng)用不相符。

針對預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)含微裂紋抗滑樁技術(shù)，采用大型物理模型試驗方法，研究抗滑樁修復(fù)前后承載力變化特征以及修復(fù)過程中的變形、破壞、內(nèi)力情況，以此評價樁體工作性能及可修復(fù)程度，研究成果對于預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)含微裂紋抗滑樁技術(shù)的推廣應(yīng)用以及抗滑樁修復(fù)工程的設(shè)計具有指導(dǎo)意義。

1 試驗原理

本次試驗采用物理模型進行模擬，原型與模型之間相同物理量之比稱為相似比(λi)，即：

(1)

式中：i——任一物理量，下標(biāo)“p”與“m”分別代表原型和試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

選取幾何相似比、密度相似比和應(yīng)變相似比3個獨立變量推導(dǎo)其他物理量相似比。根據(jù)試驗條件和可操作性，本次試驗選取各相關(guān)物理量的相似比如表1所示。

表1 試驗?zāi)Ｐ臀锢砹考跋嗨票萒able 1 Physical parameters and similitude ratio of the model test

本試驗主要研究含微裂紋抗滑樁的變形和破壞特征，不考慮樁體結(jié)構(gòu)及其周圍土的相互作用特征，因此土體的相似比不是主控因素，可不進行相似比設(shè)計，而抗滑樁物理量應(yīng)滿足相似條件。

2 模型試驗設(shè)計

2.1 試驗?zāi)Ｐ图把b置

試驗?zāi)Ｐ臀挥谒拇ㄊ〗褪薪鸸獯逡还愤吰律?，邊坡表面較為光滑，為順層灰?guī)r質(zhì)坡體。模型填筑于斜坡表面，模型順坡長4.0 m，寬3.4 m，高2.0 m。加載裝置為4個圓柱形千斤頂，通過傳力板對坡體進行施加荷載。千斤頂可提供1 000 kN壓力，由油泵施加油壓，油泵可提供最大穩(wěn)定油壓50 MPa。千斤頂后緣修筑有反力墻，可提供200 t反力，滿足試驗需求。試驗?zāi)Ｐ腿鐖D3所示。

圖3 試驗?zāi)Ｐ虵ig.3 Model of test

2.2 坡體材料

試驗?zāi)Ｐ蛥⒄粘Ｒ姷捻槍訋r土質(zhì)滑坡?；w為黏性土，在金光村土質(zhì)斜坡上就地取樣，篩分、風(fēng)干后重新加水拌合，保證土體性質(zhì)基本一致，對模型進行人工分層填筑夯實，擊實后的土體密度為2.1 g/cm3，含水量為18%；滑床為完整灰?guī)r質(zhì)基巖，巖體強度較高，微風(fēng)化。設(shè)置一順層滑帶，采用雙層塑料薄膜均勻涂抹潤滑油進行模擬。試驗?zāi)Ｐ统叽缛鐖D4所示。

圖4 滑坡模型Fig.4 Model of landslide

2.3 抗滑樁模型

樁體原型截面尺寸為120 cm×150 cm，長度為15.0 m，樁周配20根Φ32鋼筋為主筋，箍筋采用雙肢Φ16，間距250 mm。按照表1的模型相似比進行設(shè)計，樁截面尺寸取為24 cm×30 cm，抗滑樁樁長取為3.0 m，其中懸臂段長2.0 m，嵌固段長1.0 m。采用C20標(biāo)號混凝土預(yù)制，最大骨料粒徑為8 mm。樁周配4根Φ16鋼筋為主筋，箍筋采用雙肢Φ8，間距150 mm。根據(jù)配筋情況，原型抗滑樁抗彎剛度為8.25×106N·m2，模型樁實際抗彎剛度為1.44×104N·m2，按照相似比要求，模型樁的抗彎剛度應(yīng)為1.32×104N·m2，誤差為8.3%，但在實際操作過程中尺寸與材料參數(shù)難以做到同時滿足相似關(guān)系，因此這個誤差是允許的。圖5為預(yù)制完成的抗滑樁模型。

圖5 抗滑樁模型Fig.5 Anti-sliding piles models

如圖5所示，抗滑樁橫向樁間距為1.0 m，抗滑樁嵌入到基巖內(nèi)1.0 m，從左至右依次編號為1#、2#、3#、4#。錨索原型為5根Φ15.2錨索1束，按照表1的模型相似比進行設(shè)計，取單根Φ15.2錨索，設(shè)置于每根樁頂以下80 cm位置，錨索與水平面夾角為10°，錨索錨固段鎖固于基巖內(nèi)，長2.0 m，自由段長3.2 m。

2.4 加載方案

加載方案分為抗滑樁變形加載和預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)加載?？够瑯蹲冃卧囼灢捎? 000 kN級千斤頂進行順坡向加載，手動控制油泵出油壓力，精度為0.1 kN。采用分級加載方式，每級荷載為5 kN，每級荷載施加后實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后進行下一級加載，直至抗滑樁出現(xiàn)微裂紋為止。待抗滑樁產(chǎn)生微裂紋后，進行預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)加載，采用數(shù)字化錨桿拉拔儀施加錨索預(yù)應(yīng)力。同樣采用分級加載方式，每級荷載為5 kN，并實時監(jiān)控測量數(shù)據(jù)，直至抗滑樁產(chǎn)生明顯裂縫為止。

2.5 量測系統(tǒng)

為了監(jiān)測樁體在試驗過程中變形、破壞等特征，考慮邊界效應(yīng)，對中間2#、3#抗滑樁前后鋼筋應(yīng)變、混凝土應(yīng)變、樁頂位移、樁后土壓力進行測量。鋼筋應(yīng)變片與混凝土應(yīng)變片每隔30 cm均勻布設(shè)，土壓力盒沿滑面依次向上每隔30 cm均勻布設(shè)，同時在樁頂部位設(shè)置位移計。應(yīng)變片、土壓力盒、位移計布置縱斷面如6圖所示。

圖6 應(yīng)變片、土壓力盒、位移計布置縱斷面圖(單位：cm)Fig.6 Profile showing strain gauges,soil pressure cells and displacement meters(cm)

3 試驗成果分析

3.1 樁體變形破壞與承載力分析

本次試驗獲得的2#、3#樁相關(guān)試驗現(xiàn)象基本相同，本文僅以2#樁為例進行試驗數(shù)據(jù)分析。圖7為滑坡荷載-樁頂位移特征曲線，表征了抗滑樁從嵌固端擠密、逐漸變形到破壞的整個過程。根據(jù)樁頂位移增長速率特征，把滑坡荷載-位移特征曲線分為3個階段，各階段的特征和反映的物理意義如下：

圖7 滑坡荷載-樁頂位移特征曲線Fig.7 Characteristic curve of the pile top displacement under the landsliding loading

(1)0A段：擠密階段，樁頂位移曲線非線性增加，曲線呈上凸型，該階段的樁頂位移不是樁身受彎產(chǎn)生的變形，而是抗滑樁與嵌固端內(nèi)填充的水泥砂漿受擠壓產(chǎn)生的變形，此時樁身隨水泥砂漿擠密而發(fā)生整體偏轉(zhuǎn)，在初始加載過程中發(fā)現(xiàn)的樁體后緣與嵌固巖體脫離產(chǎn)生的微縫隙驗證了這一點。

(2)AB段：樁頂位移曲線近似線性增大，為彈性變形階段，A點為抗滑樁彈性變形起始點，對于2#樁，對應(yīng)的彈性變形起始滑坡荷載為10 kN，對應(yīng)的起始樁頂位移為3.3 mm。嵌固巖體與樁體之間的水泥砂漿擠密后，滑坡荷載可以完整地作用在樁身上，隨著荷載的增大，樁頂位移不斷線性增加，樁身未出現(xiàn)微裂紋或破壞現(xiàn)象，表征了抗滑樁樁體的彈性性能。

(3)BC段：破壞階段，樁頂位移曲線加速增大，曲線呈上凹型，抗滑樁產(chǎn)生微裂紋發(fā)生破壞，B點為彈性變形階段結(jié)束點，也是發(fā)生破壞的起始點，對于2#樁，對應(yīng)的起始破壞荷載為70 kN，是起始彈性變形荷載的7倍，對應(yīng)的起始破壞位移為9 mm，是起始彈性變形位移的2.7倍。該階段樁體超過了可承受的極限荷載發(fā)生破壞，破壞具有突發(fā)性。如2#樁與3#樁，當(dāng)滑坡荷載施加至70 kN時，樁頂位移陡然增大，2#樁與3#樁均突然出現(xiàn)微裂紋，如圖8(a)與圖8(d)所示，2#樁裂縫長度達17.5 cm，3#樁裂縫長度達16.3 cm，裂縫出現(xiàn)在滑面以上5～10 cm處，基本沿滑面方向擴展。

圖8 抗滑樁破壞形跡Fig.8 Anti-slide piles failure evidence

已有研究發(fā)現(xiàn)[11-12]，在抗滑樁服役過程中，降雨、地震、人工開挖等因素改變了滑坡荷載，長期受滑坡推力作用抗滑樁將產(chǎn)生不同于抗滑樁設(shè)計階段的樁身位移?，F(xiàn)有的抗滑樁彈性理論[13]認(rèn)為，抗滑樁為完全彈性體，破壞前變形處于彈性范圍內(nèi)。因此，本次試驗采用預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)大變形抗滑樁，將抗滑樁拉回一定位移，提高抗滑樁承載力，起到修復(fù)抗滑樁變形的作用。

圖9是預(yù)應(yīng)力荷載-樁頂位移關(guān)系曲線，表征了施加錨索預(yù)應(yīng)力修復(fù)抗滑樁過程中樁頂位移變化特征。圖9顯示，樁頂位移曲線隨施加的預(yù)應(yīng)力荷載(修復(fù)力)非線性降低，與滑坡荷載-樁頂位移特征曲線(圖7)不同的是，預(yù)應(yīng)力荷載-樁頂位移曲線含有多個平臺，滑坡荷載-樁頂位移特征曲線為光滑曲線，由此可以認(rèn)為，滑坡荷載對抗滑樁的作用是連續(xù)的，荷載的施加伴隨著抗滑樁內(nèi)力的實時改變，而預(yù)應(yīng)力為集中力，抗滑樁變形存在儲能過程，具有荷載傳遞滯后現(xiàn)象。在預(yù)應(yīng)力荷載0～240 kN之間，如圖10所示，隨著預(yù)應(yīng)力的增大，2#抗滑樁滑面處的裂紋逐漸閉合，裂紋開度逐漸由2 mm閉合至0，顯然，在荷載達到抗滑樁極限承載力前采用預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)抗滑樁變形是有效的；當(dāng)預(yù)應(yīng)力值達到240 kN時，抗滑樁滑面處的裂紋繼續(xù)擴展，如2#抗滑樁，圖8(a)與8(b)顯示，裂縫由17.5 cm擴展至20.5 cm。圖8(d)與8(e)顯示，3#抗滑樁裂縫由16.3 cm擴展至19.8 cm。與此同時，預(yù)應(yīng)力錨索孔附近產(chǎn)生突發(fā)性裂紋，如圖8(c)與8(f)所示，2#、3#抗滑樁裂縫分別達到23.3 cm與20.5 cm，裂縫擴展方向近似平行于樁體橫截面方向，抗滑樁基本失去功能；預(yù)應(yīng)力240 kN時對應(yīng)的樁頂位移是1 mm，約為極限樁頂位移14 mm的92.86%，為預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)抗滑樁的臨界值；當(dāng)預(yù)應(yīng)力值達到250 kN時，抗滑樁恢復(fù)到原始位置，當(dāng)預(yù)應(yīng)力值進一步增大，由圖9可知，錨索預(yù)應(yīng)力難以將抗滑樁向內(nèi)拉進，抗滑樁此時表現(xiàn)出了較強的抗力行為，分析其原因在于樁后的被動土壓力以及抗滑樁樁內(nèi)靠近臨空面一側(cè)的鋼筋抗拉效應(yīng)。試驗過程中發(fā)現(xiàn)，土體未發(fā)生破壞，表明隨著預(yù)應(yīng)力值的增大，土體可提供的被動土壓力不斷增加，阻礙抗滑樁向后緣繼續(xù)變形。同時，鋼筋具有硬塑性能，抗滑樁在未施加預(yù)應(yīng)力之前已接近屈服破壞，產(chǎn)生了較大的變形，而反向拉伸鋼筋則需要較大的預(yù)應(yīng)力。因此，出現(xiàn)了抗滑樁恢復(fù)至原始位置后，樁頂位移不隨預(yù)應(yīng)力改變的現(xiàn)象。

圖9 預(yù)應(yīng)力荷載-樁頂位移關(guān)系曲線Fig.9 Pile top displacement curve with the anchor cable prestress

圖10 2#樁裂縫寬度隨預(yù)應(yīng)力荷載變化曲線(樁長190 cm處)Fig.10 Variation in crack width of the 2# pile with the anchor cable prestress(position at the length of 190 cm)

由圖7與圖9荷載-位移曲線可以看出，在滑坡荷載作用下，圖7中B點為位移增長速率突變點，結(jié)合初始裂紋產(chǎn)生時對應(yīng)的滑坡荷載，可以認(rèn)為B點為抗滑樁極限承載力點，對應(yīng)的荷載為70 kN，樁頂位移為9.0 mm。圖9荷載-位移曲線顯示，在預(yù)應(yīng)力荷載作用下，抗滑樁滑面裂紋在閉合后再次開始擴展對應(yīng)的荷載為240 kN，對應(yīng)的樁頂位移為1.0 mm，表明荷載240 kN是施加預(yù)應(yīng)力修復(fù)含裂紋抗滑樁所能承受的極限荷載，也是修復(fù)后抗滑樁能承受的“儲備荷載”。由此可見，施加預(yù)應(yīng)力錨索大大提高了含裂紋抗滑樁的承載能力。

3.2 樁后土壓力分布特征

圖11是不同滑坡荷載下樁后土壓力分布，土壓力分布呈現(xiàn)為倒“M”形，分別在埋深50 cm與170 cm位置出現(xiàn)土壓力峰值。埋深0～20 cm位置處基本無土壓力，這與試驗觀測到的樁頂與土體脫空現(xiàn)象一致。從圖11可以發(fā)現(xiàn)，埋深110 cm位置處的土壓力值較小，土壓力曲線出現(xiàn)低谷，原因是，試驗中為了防止樁間土剪出，在樁后應(yīng)用了擋土板，而110 cm對應(yīng)的位置正是擋土板搭接位置，此處有1～2 cm的縫隙，滑坡荷載施加過程中，土體沿縫隙擠出，土壓力無法形成，因此出現(xiàn)了土壓力曲線低谷的現(xiàn)象，由此土壓力分布可修正為三角形，這與傳統(tǒng)的土壓力理論[14]是相符的。當(dāng)滑坡荷載達到70 kN抗滑樁產(chǎn)生破壞時，樁后土壓力最大值出現(xiàn)在滑面以上30 cm位置，即埋深170 cm位置，土壓力值為0.19 kPa，而本次試驗設(shè)置的滑面位于200 cm位置。由此可見，在抗滑樁支擋條件下，滑面有向上轉(zhuǎn)移的趨勢，這與文獻[15]獲得的現(xiàn)象一致。

圖11 滑坡荷載下土壓力分布Fig.11 Soil pressure distribution under the landslide loading

圖12是不同錨索預(yù)應(yīng)力下樁后土壓力分布，可以看出，土壓力分布基本呈現(xiàn)為倒梯形，在樁頂位置出現(xiàn)最大土壓力值，滑面位置出現(xiàn)最小土壓力值，最大土壓力值約為最小土壓力值的3.25倍。圖12顯示，當(dāng)預(yù)應(yīng)力較小時，如預(yù)應(yīng)力為20 kN，土壓力分布與滑坡荷載下的土壓力分布(圖11)一致，而當(dāng)預(yù)應(yīng)力增大，如預(yù)應(yīng)力大于100 kN后，土壓力分布由梯形轉(zhuǎn)變?yōu)榈固菪危翂毫Ψ逯涤邢驑俄斵D(zhuǎn)移的現(xiàn)象。從土壓力數(shù)值上可以發(fā)現(xiàn)，施加預(yù)應(yīng)力后，樁后土壓力顯著增加，如滑坡荷載作用下的土壓力，抗滑樁破壞時對應(yīng)的峰值土壓力為0.19 kPa，而施加預(yù)應(yīng)力后，抗滑樁再次破壞時對應(yīng)的峰值土壓力是0.91 kPa，增大接近5倍。由此表明，預(yù)應(yīng)力作用于抗滑樁將改變樁后的土壓力分布形式，常見的傳統(tǒng)土壓力分布形式，如梯形、矩形分布等，不再滿足工程實際情況。

圖12 預(yù)應(yīng)力荷載下土壓力分布Fig.12 Soil pressure distribution under the anchor cable prestress

在錨索預(yù)應(yīng)力施加位置，即樁身以下80 cm部位，土壓力明顯高于相臨兩側(cè)的土壓力值，這是因為，錨索預(yù)應(yīng)力為一集中力，預(yù)應(yīng)力先作用于錨索孔位置的樁體，然后通過樁身內(nèi)力傳遞致使抗滑樁變形，因此會在錨索孔位置產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，導(dǎo)致該部位土壓力高于相臨兩側(cè)的土壓力，這也解釋了施加預(yù)應(yīng)力后抗滑樁在錨索孔附近產(chǎn)生裂紋(圖8c與圖8f)而在其他部位未產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。

3.3 樁體彎矩分布特征

圖13是滑坡荷載作用下的樁身彎矩分布，可以看出，樁長0～150 cm位置，樁身彎矩較小，這與樁體整個加載過程中未產(chǎn)生任何裂紋一致。彎矩分布出現(xiàn)2個正彎矩峰值和1個負(fù)彎矩峰值，正彎矩峰值分別位于樁長170 cm與230 cm位置，負(fù)彎矩峰值位于樁長210 cm位置。當(dāng)滑坡荷載達到70 kN時，最大正彎矩是124.03 N·m，最大負(fù)彎矩是-35.22 N·m，最大正彎矩是最大負(fù)彎矩的3.52倍，最大正彎矩對應(yīng)的位置與樁體產(chǎn)生裂紋破壞的位置(圖8a與圖8d)相一致。圖13顯示，彎矩分布同時呈現(xiàn)出2個最小彎矩位置，分別為滑面位置，即樁長200 cm部位，以及滑面以下30 cm位置。同時，樁身彎矩分布近似為反“S”形，這與文獻[16]與[17]獲得彎矩分布一致，體現(xiàn)了樁土相互作用的非線性特征。

圖13 滑坡荷載下樁身彎矩分布Fig.13 Moment distribution of piles under the landslide loading

圖14是錨索預(yù)應(yīng)力荷載下樁身彎矩分布曲線，在預(yù)應(yīng)力40～200 kN，樁身彎矩分布與滑坡荷載作用下的樁身彎矩分布形式相同，當(dāng)預(yù)應(yīng)力增大至320 kN，樁身彎矩發(fā)生改變，在樁長80 cm位置出現(xiàn)1個正彎矩峰值，正彎矩峰值約為樁身最大正彎矩值的0.85倍，并且隨著預(yù)應(yīng)力的增加，峰值有增大的趨勢，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因同樣是在80 cm位置施加的預(yù)應(yīng)力集中力，與抗滑樁錨索孔位置出現(xiàn)的突發(fā)性裂紋(圖8c和圖8f)相對應(yīng)。從樁身彎矩數(shù)值上可以看出，預(yù)應(yīng)力40～200 kN之間，最大正彎矩出現(xiàn)在滑面以上30 cm位置，而超過320 kN后最大正彎矩出現(xiàn)在樁長80 cm位置，對應(yīng)彎矩值為68.52 N·m，最大負(fù)彎矩出現(xiàn)在樁長210 cm位置，對應(yīng)彎矩值為-79.63 N·m。對于樁長170 cm位置的彎矩值，隨著預(yù)應(yīng)力的增大彎矩值不斷降低，當(dāng)預(yù)應(yīng)力增加至340 kN，樁體破壞，彎矩值接近于0，這與抗滑樁滑面處的裂縫不斷閉合的現(xiàn)象相符。由此可見，錨索預(yù)應(yīng)力的施加降低了彎矩峰值，致使最大彎矩向錨索孔位置以及滑面以下10 cm位置轉(zhuǎn)移，該2處位置是采用預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)抗滑樁的薄弱部位。

圖14 預(yù)應(yīng)力荷載下樁身彎矩分布Fig.14 Moment distribution of piles under anchor cable prestress

4 結(jié)論

(1)滑坡荷載-樁頂位移特征曲線可分為擠密階段、線彈性變形階段與破壞階段3個過程，表征了抗滑樁從嵌固端擠密、樁身變形到破壞的整個過程；預(yù)應(yīng)力荷載-樁頂位移關(guān)系曲線表明，采用預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)大變形抗滑樁是有效的，施加預(yù)應(yīng)力錨索可提高抗滑樁承載儲備能力。

(2)滑坡荷載作用下抗滑樁破壞發(fā)生在滑面以上5～10 cm位置，破壞具有突發(fā)性；錨索預(yù)應(yīng)力作用下抗滑樁破壞發(fā)生于錨索孔位置，為拉破壞，并伴隨滑面位置裂紋的擴展。

(3)滑坡荷載下樁后土壓力呈正三角形分布，預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)后土壓力呈倒梯形分布。

(4)錨索預(yù)應(yīng)力的施加降低了彎矩峰值，致使最大彎矩向錨索孔位置以及滑面以下10 cm位置轉(zhuǎn)移，該2處位置是采用預(yù)應(yīng)力錨索修復(fù)抗滑樁的薄弱部位。