微型抗滑桩土拱效应模型试验研究

摘要

我国幅员辽阔山地众多，滑坡灾害时有发生，对人民生命财产安全造成威胁。自20世纪80年代末微型桩引入我国后在房屋纠偏、基础托换等方面被广泛应用，但随着人们注意到微型桩具有成桩速度快、承载力较高、对施工环环境要求低、可倾可直布置形式多样等优点后，开始将微型桩用于滑坡工程治理，特别是滑坡抢险，这就对微型桩在抗滑方面的理论研究提出了更高的要求，但由于微型桩抗滑理论不成熟，出现了理论研究远远落后于工程实践的现象。 本文作者基于室内模型试验，研究了桩间土压力和土拱效应，分析了微型抗滑桩桩间距、排距，在某特定条件下得到了最优设计范围。同时在试验中测得了桩间土压力的分布规律及常见的三排桩组合中各排桩承担比例，并在试验中证了土拱效应的时效性，分析了其发展规律。 在合理拱曲线和对土拱受力分析的基础上，通过计算平衡条件，拱顶、拱脚最不利截面强度条件并结合有效滑坡推力Pv求得了微型抗滑桩最优桩间距计算公式。通过MATLAB试算，在某固定条件下以一个参数作为变量，描点作图考察c、φ、q对桩间距的影响。 通过数值模拟从土体位移，应力传递效率，成拱效率，应力扩散程度，桩整体作用效果等方面比较梅花形和阵列形两种布置形式的优缺点，并通过对不同桩间距对土拱效应的影响分析得到最大桩间距不应大于6倍桩径的结论，有利于指导工程实践。