抗滑桩是一种有效且常见的滑坡支护措施。根据推动式滑坡的滑动机理,应用抗滑比法研究不同桩位的抗滑桩综合支护效果,选用综合支护效果最佳的桩位设置抗滑桩,既可以保证滑坡的稳定性,避免滑坡造成的人员伤亡和经济损失,又可以节约工程经济,避免浪费。本文以汶川黑土坡滑坡实际治理工程为原型,通过数值分析该滑坡的滑动机理,并以此判别滑坡受力破坏类型,再根据滑坡受力破坏类型的特点,应用抗滑比法确定抗滑桩的最优桩位。具体研究过程为:首先通过前期调研相关文献、查阅该区的研究资料、并且到滑坡区实地踏勘,掌握该区的地形地貌、地质构造以及水文地质条件。再通过钻探探孔和人工探槽揭露滑坡区的地层岩性。根据汶川黑土坡滑坡的抗滑桩支护方案,在抗滑桩治理完成后,对相应的部分进行位移变形监测。最后以工程地质实际情况为基础,借助ANSYS建立三维地质—力学—数值模型,并且在FLAC3D中应用弹塑性强度折减法进行计算分析。将计算的结果与实际监测结果进行拟合,结果表明:(1)滑坡在抗滑桩治理前的两种工况下,对其塑性区变形以及其发展过程进行了详细的研究分析,结合滑坡受力破坏的特点,判别汶川黑土坡滑坡为推动式滑坡。塑性区变形。天然工况下,滑坡中上部的滑体受到剪切破坏,出现连续的塑性变形区,由于下部滑体的支撑作用,该塑性变形区没有完全贯通到坡脚,说明该滑坡仍有一定的安全储备,目前处于稳定阶段。降雨工况下,中上部的滑体出现的连续塑性变形区已经进一步发展,由于下部滑体的剩余抗滑力不足以支撑上部滑体的剩余下滑力,导致塑性变形区继续完全贯通到坡脚,目前处于欠稳定阶段。滑坡中上部滑体的抗剪强度不足,先发生破坏失稳,并将下滑推力传递到下部稳定的滑体,推动下部滑体变形破坏,该受力破坏方式与推动式滑坡一致。位移变形。天然工况下,滑坡在左后边缘处出现了较大位移,位移值约为0.06m,说明天然工况下滑坡体将从这个位置开始变形;降雨工况下,原滑坡左后缘位置处出现的位移由0.06m增大到0.4m,增大倍数为7倍。但是滑体最大位移出现在滑坡边界范围内的中上部分,位移值达到0.71m,说明滑体在中上部分会出现最早的滑移。在实际调查结果中显示滑坡顶部和左右后缘处均出现大量的拉裂缝,说明数值计算结果与野外调查结果较符合,滑坡变形滑动将从中后缘的部位开展。利用现场勘测的整个滑坡的真实变形情况及详细的裂缝分布与数值计算的位移变形云图进行比对,发现位移变形云图与滑坡真实变形的情况一致,进一步验证了该滑坡为典型的推动式滑坡。(2)滑坡在经过抗滑桩治理后的两种工况。天然工况下,滑坡的应力分布均匀且在滑坡边界范围内的压应力较其它部位更小,也就是更加接近于拉应力;但在降雨工况下,滑坡并未出现拉应力,所以不会发生张拉破坏。天然工况下,滑坡体的左右后边缘出现的剪应变增量较其它部位的剪应变增量更大,因此可以看出滑坡滑体将在左右后缘部位率先发生变形;但降雨工况下,整个滑坡的剪应变增量总体比较小,且均匀分布,最大剪应变增量也小于自身抗剪强度。天然工况下,滑坡整体的位移值不大;但在降雨工况下,滑坡局部最大位移值为0.508m,应用弹塑性强度折减法计算此时的安全系数为1.05。以上几点说明了经过抗滑桩治理后的滑坡在降雨工况下可能发生局部变形,但整体仍然处于基本稳定的状态。数值模拟情况与现场调研分析情况基本一致,初步验证了模型的合理性。(3)在主滑剖面上均匀的设置了 7个监测点对地表变形进行监测,监测主要分为勘察设计、支护施工、防治效果监测三个阶段。分析监测数值发现,数值模拟位移与实际监测点位移较吻合,进一步验证了滑坡三维模型的正确性,为抗滑比法优化抗滑桩桩位奠定了基础。(4)提出抗滑比法优化抗滑桩桩位。将汶川黑土坡推动式滑坡的下滑力大于抗滑力的部分划分为下滑段,将抗滑力大于下滑力的部分划分为抗滑段。根据推动式滑坡下滑段与抗滑段的受力特性可知,其前缘不但拥有一定的自稳能力,还可以承担下滑段的部分剩余下滑力,具体承担剩余下滑力值应基于综合支护评价分数Br(综合考虑了滑坡整体位移、安全系数、抗滑桩桩头位移、抗滑桩桩身剪力、抗滑桩桩身弯矩以及嵌固端基岩侧向压应力6种因素)来确定,最后计算得出综合支护效果最佳桩位的抗滑比值(Ar)为3%～8%,因此推动式滑坡的抗滑段还可以承担自身剩余抗滑力的3%～8%的下滑推力。对于推动式滑坡的抗滑桩桩位的选择,可以遵循这个结论进行设置桩位,充分发挥抗滑段自稳作用来达到抗滑桩桩位优化的目的,此方法为今后的推动式滑坡设计桩位提供定量的科学依据。(5)综合评价滑坡防治工程的优劣应该从滑体的变形,嵌固端基岩的稳定性以及抗滑桩自身的结构安全三个主体方面考量。为了量化这三个主体,又将其细分为滑体位移、安全系数、抗滑桩桩头位移、抗滑桩桩身剪力、抗滑桩桩身弯矩以及嵌固端基岩侧向压应力6种因素。调整抗滑桩桩位时,由于桩位不同,抗滑桩受到的下滑推力,抗滑阻力,嵌固深度等条件也不同,所以上述6种因素也就随之发生变化。通过科学的对比实验可知,抗滑比法确定的桩位不会因为其中一种因素的值特别高或特别低,而造成其它因素的值特别差,从而因为某个因素特别差,导致整个防治工程的破坏。最后对比讨论得出,只有综合考虑6种因素的影响去评价滑坡防治工程的优劣才是科学合理的办法。