双排锚索抗滑桩布设方式对桩土相互作用及推力分配的影响

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由于目前双排锚索抗滑桩的设计并没有明确的设计规范可依,导致在实际工程中,滑坡推力荷载在前、后排抗滑桩的推力分配往往只能依靠工程师的经验进行判断。为研究滑坡推力荷载在前后排桩之间的分配方式,本文依托四川省丹巴某公路滑坡治理工程,通过建立有限元模型,分析抗滑桩在不同设计参数条件下,双排抗滑桩荷载分配比例及此时的桩土相互作用,并在此基础之上提出了相应工况下双排桩荷载的理论计算方法。本文的主要工作及研究成果如下:1)依托某双排锚索抗滑桩工程,利用有限元模拟计算获得了抗滑桩桩身内力,并与抗滑桩工程设计计算所得桩身内力进行对比,发现二者存在一定差距,在一定程度上表明原工程设计中仅靠经验进行前后排桩荷载分配的方式有待商榷。2)通过有限元方法模拟了双排锚索抗滑桩在不同排距、间距、平面布置形式和锚索预应力施加状态下,双排锚索抗滑桩荷载分配的问题。研究发现抗滑桩桩排距越大,后排桩所承担的荷载比例越小,前排桩所承担的荷载比例越大。当排距大于一定数值时,后排桩分担荷载的比例随间距增大而增大,前排桩分担荷载的比例随间距增大而减小。而当排距小于一定数值时,后排桩分担荷载的比例随间距增大而减小,前排桩分担荷载的比例随间距增大而增大。桩体的平面布置形式及抗滑桩桩后锚索预应力的施加状态对双排桩抗滑桩荷载在前、后排桩的分配比例影响不明显。3)研究了双排锚索抗滑桩排距、间距、平面布置形式等布设条件对桩土相互作用的影响。发现当排距小于一定数值时,后排抗滑桩桩周的土拱没有完全形成,后排桩受荷端存在桩前抗力,能够将一部分桩后推力传递至桩前土体,两排桩有一定程度的协同作用。当排距大于一定数值时,后排桩桩后土内部存在明显的相对位移,后排桩桩后土体大主应力方向发生明显的方向偏转,并连接成拱型的应力流。此时后排桩受荷端桩前没有桩前抗力,后排桩不会向前传递滑坡推力。4)提出了不同排距工况条件下双排抗滑桩前、后排桩的荷载计算方式。当排距大于一定数值时,可以通过在前、后排桩后分别采用折线滑动法,分别将各自桩后的剩余下滑力作为推力荷载。而排距小于一定数值时,此时需要考虑桩土联合作用,可以将桩土假设为弹性体,通过桩土变形协调方程,解得桩土相互作用力的表达式。并利用该方法对依托工程前、后排桩的荷载分配进行了计算。
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