边坡治理的桩位问题及在重庆疏港大道中的应用

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随着国家经济的迅速增长,公共设施和基础设施建设蓬勃兴起,边坡稳定性分析及治理显得越来越重要。边坡稳定性分析方法有很多,不同的分析方法得出不同的结果。在边坡的治理中,采用抗滑桩治理是常用方法之一。但抗滑桩的纵向位置及桩间距的确定,目前还没一个统一的计算方法。因此对边坡稳定性分析研究及抗滑桩位置的优化布置具有重要意义。边坡稳定性分析方法的研究,国内外在这方面已取得不小成绩。本文针对岩石土体边坡的特性,采用预应力锚索抗滑桩加固边坡,通过比较分析强度折减有限元法和极限平衡法的优缺点,表明强度折减有限元法分析边坡稳定性更合理。针对目前有关土拱效应的研究,桩的间距至今还没有统一的计算方法,本文在前人研究的基础上,对抗滑桩位置的布置进行了深入研究,主要研究成果如下:①对强度折减有限元法和极限平衡法的优缺点对比分析,结合重庆疏港大道自身的特点,选用强度折减有限元法分析边坡稳定性。②采用强度折减法,计算出了抗滑桩纵向最佳位置。通过对土体参数折减计算,得出边坡临界值(安全系数为1)时位移最大区域。在边坡位移最大区域的中部、位移最大区域的底部以及坡脚设置相同的抗滑桩,经比较分析,得出在位移最大区域的底部打抗滑桩既经济,又安全,施工也方便,效果最好。③提出了桩间距与土拱效应的关系,针对抗滑桩间距对土拱影响,提出抗桩间距计算模型。推导了抗滑桩间距计算公式,并分析了抗滑桩间距L,拱高h,内摩擦角,桩宽a、粘聚力c、桩后荷载q之间的相互关系。通过分析计算,在其它因素不变的情况下,桩间距L与a、c成正比例关系,与q成反比例。土拱效应和桩间距的关系为:当桩净间距小于3倍桩宽或大于7倍桩宽时,土拱效应不明显,或者不存在土拱效应;当桩净间距大于3倍桩宽且小于7倍桩宽时,土拱效应明显,且桩间距越大,土拱效应越小。④利用自己推导的抗滑桩桩间距计算公式,最终确定抗滑桩位置。⑤利用本文确定方法开展了重疏港大道公路边坡稳定性计算,并对比单排桩和双排桩两种设计方案,从安全、经济、施工便利等因素综合分析比较,建议优先选择单排抗滑桩处理边坡。
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