丁 偉,王俊杰,邱珍鋒

(1.重慶交通大學(xué)河海學(xué)院,重慶 400074;2.重慶交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,重慶 400074)

順層巖質(zhì)邊坡是指巖層層面傾向與坡面朝向相同或基本相同的邊坡[1],在中國(guó)尤其是西南地區(qū)廣泛分布,其內(nèi)部常常含有軟弱結(jié)構(gòu)面或者軟弱夾層,當(dāng)受到外界擾動(dòng),巖體就會(huì)在重力作用下沿著潛在滑面向下滑移,發(fā)生失穩(wěn)破壞。

目前,眾多學(xué)者對(duì)順層巖質(zhì)邊坡的加固方式進(jìn)行了探討[2-7]。長(zhǎng)期以來,抗滑樁作為一種傳統(tǒng)的支擋抗滑結(jié)構(gòu),由于其抗滑能力強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、施工簡(jiǎn)單、能夠核實(shí)地質(zhì)條件等特點(diǎn),在滑坡和邊坡治理中得到了廣泛應(yīng)用,并取得了較好的成效[8-10]。但在順層巖質(zhì)邊坡中,普通抗滑樁樁身剛度較大,邊坡土體作用于樁身時(shí)允許的側(cè)向變形較小,這使得普通抗滑樁在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)常常忽略了加固坡體變形的情況,同時(shí)也不考慮潛在滑體巖層層面之間抗剪強(qiáng)度的有利作用,因此作用在普通抗滑樁樁身的側(cè)向壓力要大于允許產(chǎn)生一定量變形時(shí)的側(cè)向壓力,這將會(huì)采取加大抗滑樁結(jié)構(gòu)尺寸的措施來加固坡體,增加工程投資。而順層巖質(zhì)邊坡預(yù)加固結(jié)構(gòu)讓壓型抗滑樁允許滑面以上的坡體產(chǎn)生一定量的順坡向位移,發(fā)揮巖層層面之間抗剪強(qiáng)度的有利作用,有效地降低作用在樁身的側(cè)向壓力。

目前,中國(guó)的學(xué)者已經(jīng)開始對(duì)讓壓型抗滑樁展開了研究,例如,劉云飛[11]開展了讓壓層抗滑樁的模型試驗(yàn),探究抗滑樁加固的力學(xué)特性和讓壓型抗滑樁的加固效果,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),讓壓層能夠允許滑面以上的巖體發(fā)生一定量的順坡向剪切位移,采用讓壓型抗滑樁進(jìn)行支護(hù)時(shí),潛在滑體下滑的位移增大,而作用在樁身的側(cè)向壓應(yīng)力較普通抗滑樁的小;楊皓然[12]以典型的緩傾順層紅層軟巖邊坡為例,采用了數(shù)值仿真的方式對(duì)讓壓型抗滑樁與普通抗滑樁的加固性能進(jìn)行對(duì)比研究,結(jié)果顯示,讓壓型抗滑樁支護(hù)時(shí)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)有了明顯提高,樁頂位移相較于普通抗滑樁略大。

基于以上研究發(fā)現(xiàn),前人僅對(duì)讓壓型抗滑樁預(yù)加固效果開展了相應(yīng)的物理模型試驗(yàn)以及數(shù)值模擬,并未對(duì)讓壓型抗滑樁的預(yù)加固機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)的闡述,同時(shí)也未對(duì)讓壓層厚度、讓壓層彈性模量、錨固段長(zhǎng)度等因素對(duì)讓壓型抗滑樁預(yù)加固性能的影響進(jìn)行研究。因此本文采用了物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式對(duì)順層巖質(zhì)邊坡預(yù)加固結(jié)構(gòu)讓壓型抗滑樁預(yù)加固性能進(jìn)行研究,并探討其影響因素,為今后的讓壓型抗滑樁提供設(shè)計(jì)參考。

1 順層巖質(zhì)邊坡讓壓型抗滑樁預(yù)加固機(jī)理分析

圖1所示,在實(shí)際中,邊坡沿著滑動(dòng)面發(fā)生失穩(wěn)破壞基本上都是應(yīng)變軟化材料強(qiáng)度從峰值強(qiáng)度向殘余強(qiáng)度轉(zhuǎn)化的過程,在到達(dá)峰值強(qiáng)度之前,邊坡處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。普通抗滑樁在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),潛在滑體產(chǎn)生的抗滑力是由抗滑樁樁身承擔(dān),巖層下滑的位移在a點(diǎn)時(shí)位移附近,剪切力發(fā)揮較小,這使得普通抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)常常忽略了加固坡體變形的情況,同時(shí)也不考慮潛在滑體巖層層面之間的抗剪強(qiáng)度的有利作用,因此作用在普通抗滑樁樁身的側(cè)向壓力要大于允許產(chǎn)生一定量變形時(shí)的側(cè)向壓力;而如果能夠允許潛在滑體產(chǎn)生一定量的剪切位移,使得u=uf,那么潛在滑面巖層層面間的抗剪能力將得到充分發(fā)揮,此時(shí)作用在樁身的側(cè)向壓力將小于普通抗滑樁。

圖1 應(yīng)變軟化應(yīng)力變形關(guān)系曲線[13]

為了讓邊坡在抗滑樁施工之前產(chǎn)生一定量的位移,常規(guī)的施工過程[11]是:①切坡開挖部分坡體用以誘發(fā)預(yù)加固坡體產(chǎn)生一定變形;②施工抗滑樁;③開挖剩余的部分。就施工過程而言,由于少部分切坡開挖是在實(shí)施抗滑樁之前進(jìn)行的,因此不能將其視為真正的預(yù)加固技術(shù)。此外,分為2個(gè)階段對(duì)邊坡進(jìn)行開挖,不僅不便于施工組織,還提高了施工成本。

邊坡預(yù)加固結(jié)構(gòu)讓壓型抗滑樁由嵌固段、懸臂段、讓壓層組成,嵌固段位于潛在滑面以下的穩(wěn)定巖體中,懸臂段位于潛在滑面以上,讓壓層則位于懸臂段上,與預(yù)加固坡體相接觸,見圖2。

a)軸側(cè)

讓壓層是布置在樁身以及潛在滑體之間的由低彈性模量材料制成的結(jié)構(gòu),其形狀可采用矩形,其作用是能夠允許潛在滑面以上潛在滑體產(chǎn)生微弱的變形,此時(shí)不再需要通過切坡開挖部分坡體的方法來誘發(fā)預(yù)加固坡體產(chǎn)生一定變形,因此對(duì)邊坡的開挖施工不再分為2個(gè)階段進(jìn)行,僅需要在讓壓型抗滑樁施工結(jié)束后進(jìn)行開挖,進(jìn)而真正實(shí)現(xiàn)了邊坡預(yù)加固,同時(shí)讓壓層還可以起到緩沖作用,減小潛在滑體對(duì)樁身產(chǎn)生的沖擊力。讓壓層材料的選擇多樣,具體可根據(jù)實(shí)際工程而定,例如可采用EPS(聚苯乙烯泡沫),這種材料具有較高的抗壓強(qiáng)度和良好的塑性變形能力,在工程中得到了廣泛應(yīng)用[15-18]。

2 順層巖質(zhì)邊坡讓壓型抗滑樁承載性能試驗(yàn)研究

2.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h3>

模型試驗(yàn)使用的模型槽尺寸為1 000 mm×200 mm×1 000 mm,見圖3a。模型箱骨架采用角鋼焊接而成。樁體采用木板制成,其尺寸為25 mm×20 mm×160 mm,布置在預(yù)留的樁孔中?；鶐r則采用磚石砌成,傾斜角度為20°。上部巖層由砂、水泥和石膏按照模具進(jìn)行預(yù)制,并在巖層靠近樁身的一側(cè)預(yù)留孔槽放置土壓力盒,讓壓層則采用厚為2 mm的海綿橡膠材料制成,布置在樁身靠近上部巖層一側(cè),試驗(yàn)的具體布置形式見圖3b。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置普通抗滑樁支護(hù)順層巖質(zhì)邊坡和讓壓型抗滑樁支護(hù)順層巖質(zhì)邊坡2種工況,以此來研究讓壓型抗滑樁的預(yù)加固性能。

a)試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖鋵?shí)物

2.2 試驗(yàn)材料以及設(shè)備

巖層以砂子為骨料,石膏為主要膠結(jié)材料,水泥為輔助膠結(jié)材料,其砂、水泥、石膏、水配比為10∶5∶2∶5,經(jīng)過拌合而成的巖層相似材料能夠較好地模擬巖層的力學(xué)特性,并通過微機(jī)電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī),見圖4a,測(cè)得彈性模量為331.67 MPa,單軸抗壓強(qiáng)度為1.99 MPa,重度為17.428 kN/m3?；鶐r物理力學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定,在本試驗(yàn)中沒有針對(duì)基巖的模型材料進(jìn)行配比試驗(yàn),滑床用磚石砌成,表面用水泥砂漿抹平,摻和石膏,構(gòu)筑成堅(jiān)固、光滑并且透水性差的表面,并在基巖預(yù)留樁孔,樁孔大小與樁截面尺寸一致。軟弱夾層參照袁智洪的經(jīng)驗(yàn)[19],采用黏土、滑石粉和混合砂按0.52∶0.15∶0.37的比例制成,并保持含水率為19%,由于配置而成的軟弱夾層相似材料一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生凝固,影響試驗(yàn)的進(jìn)行,因此為了確保試驗(yàn)條件一致,每次試驗(yàn)時(shí)均現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配比,控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的室溫以及濕度,保持每次試驗(yàn)的室溫以及濕度一致,并在相同的時(shí)間段內(nèi)完成每一組試驗(yàn),利用DZ-4型四聯(lián)直剪儀,見圖4b,進(jìn)行軟弱夾層相似材料的抗剪特性研究試驗(yàn),經(jīng)測(cè)定其內(nèi)摩擦角為16.25°,黏聚力為0.85 kPa。

a)微機(jī)電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)

普通抗滑樁選擇木板加工制成,見圖5a,讓壓層則采用厚度為2 mm的海綿橡膠制成,其彈性模量為20.6 kPa,讓壓型抗滑樁則在普通抗滑樁基礎(chǔ)上將海綿橡膠黏貼安裝在抗滑樁懸臂段,具體見圖5b。

a)普通抗滑樁

試驗(yàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備采用DMTY-50kPa型應(yīng)變式微型土壓力盒,其作用是對(duì)樁身的側(cè)向壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。與應(yīng)變式微型土壓力盒對(duì)接的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用的是DH-3821靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀,首先將土壓力盒與測(cè)試儀用全橋的方式連接起來,并通過網(wǎng)絡(luò)連接與電腦相連,然后對(duì)其參數(shù)進(jìn)行修正,最后通過采集系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)。測(cè)量巖層下滑位移的裝置則采用百分表,其工作原理是將被測(cè)尺寸引起的測(cè)桿微小直線移動(dòng),經(jīng)過齒輪傳動(dòng)放大,變?yōu)橹羔樤诳潭缺P上的轉(zhuǎn)動(dòng),從而讀出被測(cè)尺寸的大小。

2.3 試驗(yàn)步驟

步驟一安裝儀器。在巖層坡腳部位用膠水黏貼一小木塊,其傾斜角度與巖層的坡腳一致,并在其下方用支架將位移計(jì)固定,支架的下方放置鐵塊,并與支架上的磁鐵緊緊吸住,最后調(diào)整位移計(jì)的方位,使之與巖層傾角一致;土壓力盒則是放置在上部巖層預(yù)留的孔中,與數(shù)據(jù)采集儀相連接,其次將電腦與數(shù)據(jù)采集儀則通過網(wǎng)絡(luò)接口方式進(jìn)行連接,并對(duì)DHDAS動(dòng)態(tài)信號(hào)采集系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,最后記錄每個(gè)階段土壓力隨時(shí)間的變化,將數(shù)據(jù)文件并保存至電腦。

步驟二邊坡初始狀態(tài)。待邊坡模型搭建好后,將現(xiàn)場(chǎng)制作的軟弱夾層相似材料均勻地鋪設(shè)在基巖上方,厚度為1 cm,然后放置預(yù)制的巖層,并靜止數(shù)分鐘,待邊坡處于穩(wěn)定時(shí)開始下一步。

步驟三邊坡預(yù)加固。待上述步驟完成,將樁插入預(yù)留的樁孔中,觀察巖層的變動(dòng)情況,并開始記錄數(shù)據(jù),同時(shí)觀察采集系統(tǒng)的應(yīng)力變化情況。

步驟四開挖邊坡。一段時(shí)間后將下部巖層緩慢地開挖,觀察數(shù)據(jù)變動(dòng)情況,待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,停止采樣,最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析(圖6)。

a)安裝儀器

2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

由圖3b中位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來看,邊坡在開挖之前,巖層位移變化幅度很小(圖7)。普通樁加固時(shí),邊坡開挖后,巖層下滑位移迅速增大,在達(dá)到0.146 mm時(shí)趨于穩(wěn)定。而讓壓型抗滑樁支護(hù)時(shí),巖層下滑位移在1.36 mm時(shí)趨于穩(wěn)定,相較于普通抗滑樁明顯增大,且下滑的位移達(dá)到最大時(shí)所需時(shí)間也明顯增多。這是因?yàn)樽寜盒涂够瑯稇冶鄱螛渡碓O(shè)置了一層2 mm厚的由低彈性模量制成的讓壓層,能夠允許巖層下滑一定的順坡向位移。

圖7 位移變化曲線

由圖3b中土壓力盒監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,邊坡在開挖之前,巖層作用在2種抗滑樁樁身的側(cè)向壓應(yīng)力均較低,在邊坡開挖后,側(cè)向壓應(yīng)力值均呈現(xiàn)不同程度增大的趨勢(shì)(圖8)。普通抗滑樁支護(hù)時(shí),開挖后,側(cè)向壓應(yīng)力值從0.45 kPa增大至14.47 kPa,并在14.47 kPa附近產(chǎn)生微弱的波動(dòng)后趨于穩(wěn)定。當(dāng)采用讓壓型抗滑樁時(shí),側(cè)向壓應(yīng)力值增長(zhǎng)至12.75 kPa后趨于穩(wěn)定,側(cè)向壓應(yīng)力值增長(zhǎng)的幅度和速率均較普通抗滑樁有所降低。這是由于讓壓層的存在使得坡體發(fā)生一定量的變形,發(fā)揮了巖層層面之間的抗剪強(qiáng)度的有利作用,有效地降低了作用在樁身的側(cè)向壓力。

圖8 應(yīng)力變化曲線

圖9為2種抗滑樁支護(hù)時(shí),作用在樁身上的水平荷載隨著坡頂位移的增加變化趨勢(shì)曲線。從圖中可以看出:普通支護(hù)時(shí),位移的變化很小,樁身水平荷載隨位移變化增長(zhǎng)速率較大;而讓壓型抗滑樁支護(hù)時(shí),隨著坡頂位移的增大,樁身水平荷載增長(zhǎng)速率較緩。

圖9 荷載位移曲線

3 基于物理模型試驗(yàn)的數(shù)值模擬

3.1 有限元計(jì)算模型

基于上述試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽绾透鞑牧衔锢砹W(xué)參數(shù),采用MIDAS GTS NX邊坡有限元軟件建立順層巖質(zhì)邊坡讓壓樁支護(hù)三維有限元模型,網(wǎng)格劃分見圖10。

圖10 邊坡有限元網(wǎng)格

為減小邊界條件和模型尺寸對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的干擾,對(duì)模型下邊界以及側(cè)向進(jìn)行約束,上部為自由邊界,巖體和軟弱夾層均采用Mohr-Coulomb模型,并在讓壓層與巖層、讓壓層與樁身錨固段、讓壓層與軟弱夾層之間設(shè)置無質(zhì)量、無厚度的Goodman接觸單元,單元屬性采用的是Mohr-Coulomb摩擦模型,考慮到抗滑樁、讓壓層在工作狀態(tài)下不發(fā)生大變形而破壞,抗滑樁、讓壓層均視為彈性材料進(jìn)行模擬,邊坡初始應(yīng)力場(chǎng)為自重應(yīng)力場(chǎng),讓壓層共64個(gè)單元,邊坡模型總計(jì)32 918個(gè)單元,主要模擬工況為普通抗滑樁支擋順層巖質(zhì)邊坡、讓壓型抗滑樁支擋順層巖質(zhì)邊坡。

3.2 結(jié)果對(duì)比分析

圖11為邊坡總位移分布云圖,由上述數(shù)值模擬結(jié)果可知,當(dāng)采用普通抗滑樁支護(hù)時(shí),樁身位移與巖層下滑的位移接近,而采用讓壓樁支護(hù)時(shí),讓壓層最大位移量為1.21 mm,巖層下滑的位移與讓壓層的位移比較接近,而樁身的位移很小,將邊坡巖層下滑位移最大值列入表1,與室內(nèi)模型試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可以看出數(shù)值模擬與室內(nèi)物理模型試驗(yàn)監(jiān)測(cè)得到的巖層下滑總位移最大值基本一致,其誤差在允許的范圍內(nèi)。

表1 巖層下滑總位移最大值對(duì)比 單位:mm

a)普通抗滑樁

圖12為2種樁身水平位移對(duì)比曲線,由圖可知,2種抗滑樁支護(hù)時(shí),樁身位移的變化趨勢(shì)幾乎一致,普通抗滑樁樁身位移略小于讓壓型抗滑樁。圖13為2種樁身壓應(yīng)力對(duì)比曲線,可以看出,讓壓型抗滑樁樁身壓應(yīng)力小于普通抗滑樁,且在樁高為8 cm附近時(shí),差異達(dá)到最大。

圖12 樁身水平位移對(duì)比曲線

圖13 樁身壓應(yīng)力對(duì)比曲線

4 順層巖質(zhì)邊坡讓壓型抗滑樁影響因素研究

4.1 有限元計(jì)算模型

為了對(duì)讓壓型抗滑樁的影響因素進(jìn)行研究,以三峽庫區(qū)秭歸縣某順層巖石邊坡為例,選取一斷面進(jìn)行簡(jiǎn)化,邊坡高度為32 m,寬度為45 m,頂部寬度為19 m,巖層厚度為1 m,傾角為24°,軟弱夾層厚0.2 m,開挖點(diǎn)高度為16.5 m,開挖寬度為8.5 m,讓壓樁懸臂段為8 m,錨固段為4 m,樁的截面寬度為1 m,錨固段4 m,懸臂段8 m,讓壓層設(shè)置在懸臂段靠近巖層一側(cè),厚度為0.02 m,其邊坡有限元網(wǎng)格見圖14。各項(xiàng)材料物理力學(xué)參數(shù)見表2。

表2 材料物理力學(xué)參數(shù)

圖14 邊坡有限元網(wǎng)格

4.2 讓壓層厚度對(duì)讓壓樁加固效果的影響

為研究讓壓層厚度對(duì)讓壓樁加固效果的影響,分別設(shè)置讓壓層厚度與樁身總厚度之比為0、1/50、2/50、3/50、4/50,計(jì)算在不同比值條件下的讓壓樁樁頂水平位移、樁身壓應(yīng)力最大值,見圖15。

圖15 不同讓壓層厚度加固效果曲線

從圖15可以看出,讓壓層厚度與樁身總厚度之比在0～1/50時(shí),應(yīng)力緩慢地減小,并在比值為1/50時(shí)取得最優(yōu)值;當(dāng)超過最優(yōu)值后,應(yīng)力開始增大,并在比值超過3/50之后,其樁身應(yīng)力將超過普通抗滑樁。這是由于隨著讓壓層厚度的增大,潛在滑體下滑的位移增大,其自身的抗剪強(qiáng)度發(fā)揮較大,有效地降低了作用在樁身的側(cè)向壓應(yīng)力,使得樁身應(yīng)力逐漸減小;而潛在滑體下滑的位移過大時(shí),超過了巖層層面達(dá)到最大抗剪強(qiáng)度時(shí)所對(duì)應(yīng)的位移值,巖層層面間的抗剪強(qiáng)度就會(huì)失效,同時(shí)由于巖層下滑位移增大后對(duì)樁身產(chǎn)生的沖擊力也會(huì)增大,樁身所承受的力增大,造成樁身的應(yīng)力增大。而從位移曲線變化趨勢(shì)上可以看出,樁頂水平位移均呈增長(zhǎng)狀態(tài),這是因?yàn)殡S著讓壓層厚度增加,懸臂段的厚度在減小,樁身剛度減小,導(dǎo)致樁身位移增加。

4.3 錨固段長(zhǎng)度對(duì)讓壓樁加固效果的影響

為研究錨固段長(zhǎng)度對(duì)讓壓樁加固效果的影響,分別設(shè)置錨固段長(zhǎng)度與懸臂段長(zhǎng)度比值為3.5/8、4.0/8、4.5/8、5.0/8、5.5/8,計(jì)算在不同錨固段長(zhǎng)度條件下的讓壓樁樁頂水平位移、樁身最小主應(yīng)力絕對(duì)值最大值,見圖16。

圖16 不同錨固段長(zhǎng)度加固效果曲線

從圖16可以看出:當(dāng)錨固段長(zhǎng)度與懸臂段長(zhǎng)度比值范圍在3.5/8～4.5/8時(shí),應(yīng)力與位移降低的幅度最為顯著;當(dāng)比值超過4.5/8以后,樁身應(yīng)力以及位移降低幅度明顯減緩。原因是錨固段所提供的錨固力與錨固段長(zhǎng)度并不是成正相關(guān),在達(dá)到最優(yōu)錨固段之前,錨固段越長(zhǎng),其提供的錨固力也就越大,當(dāng)超過最優(yōu)錨固段時(shí),所提供的錨固力不再隨著錨固段的增大而變化。

4.4 讓壓層材料彈性模量對(duì)讓壓樁加固效果的影響

為研究讓壓層彈性模量對(duì)讓壓樁加固效果的影響,分別設(shè)置讓壓層彈性模量與樁身彈性模量比值為0.3×10-4、0.6×10-4、0.9×10-4、1.2×10-4、1.5×10-4、1.8×10-4、2.1×10-4、2.4×10-4、2.7×10-4,計(jì)算在不同彈性模量條件下的讓壓樁樁頂水平位移、樁身壓應(yīng)力最大值,見圖17。

圖17 不同讓壓層彈性模量加固效果曲線

從圖17可以看出,讓壓層彈性模量與樁身彈性模量比值范圍在0.3×10-4～1.2×10-4時(shí),隨著比值增大,樁身應(yīng)力以及位移均明顯減小,且比值為1.2×10-4時(shí),應(yīng)力和位移減小至最低值;但隨著比值繼續(xù)增大,應(yīng)力和位移均將緩慢增長(zhǎng)。這是由于讓壓層是布置在樁身以及潛在滑體之間且起到緩沖作用的結(jié)構(gòu),當(dāng)彈性模量較小時(shí),則起到的緩沖作用較小,潛在滑體對(duì)樁身產(chǎn)生的沖擊力削弱程度較小;而當(dāng)彈性模量較大時(shí),讓壓層受力時(shí)壓縮變形的位移較小,使得潛在滑體巖層層面之間的抗剪強(qiáng)度發(fā)揮較小;當(dāng)讓壓層材料彈性模量與樁身材料彈性模量一致時(shí),此時(shí)的加固效果與普通抗滑樁無異。

5 結(jié)論

a)對(duì)讓壓型抗滑樁預(yù)加固機(jī)理進(jìn)行了分析,讓壓型抗滑樁是通過讓壓層的設(shè)置誘發(fā)預(yù)加固坡體產(chǎn)生一定變形,發(fā)揮巖層層面之間抗剪強(qiáng)度的有利作用,有利于邊坡的穩(wěn)定性,且邊坡僅需要在讓壓型抗滑樁施工結(jié)束后進(jìn)行開挖。

b)為了驗(yàn)證讓壓型抗滑樁的優(yōu)勢(shì),采用了室內(nèi)物理模型試驗(yàn)加數(shù)值仿真的方式對(duì)讓壓型抗滑樁和普通抗滑樁預(yù)加固效果進(jìn)行對(duì)比,從結(jié)果可知,采用讓壓樁支護(hù)后,潛在滑體下滑的位移量明顯增加而作用在樁身的側(cè)向壓力較普通樁的小,說明讓壓層的設(shè)置可以有效地降低樁身荷載,從而體現(xiàn)了既能減小抗滑樁的結(jié)構(gòu)尺寸,又能保證邊坡穩(wěn)定的理念。

c)探討了讓壓層厚度、錨固段長(zhǎng)度、讓壓層彈性模量因素對(duì)讓壓型抗滑預(yù)加固效果的影響,從結(jié)果可知,隨讓壓層厚度的增加,樁身應(yīng)力呈現(xiàn)先降低后增大的趨勢(shì),而樁身位移呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì);隨著錨固段長(zhǎng)度的增加,樁身應(yīng)力和位移均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì);隨讓壓層彈性模量的增大,樁身應(yīng)力和位移均呈現(xiàn)先降低后增大的趨勢(shì)。

d)該新型抗滑樁的加固效果尚需通過大比尺模型試驗(yàn)、工程試驗(yàn)等進(jìn)一步驗(yàn)證。