微型桩加固技术因其施工速度快、施工机具简单、对土层扰动小等优势被广泛应用于滑坡治理和边坡支护工程中。陕南地区多山,滑坡灾害频发,其中又以小型、浅层滑坡居多,多排微型桩的技术优势在治理陕南滑坡工程中得以充分体现。微型桩在加固滑坡体时,除了能提高滑坡体抗剪强度,还发挥出了类似于挡墙等连续支挡结构对土体的遮拦作用。这得益于其桩身直径小、布桩密度高的结构特点,这种布桩形式能更好得与土体形成桩土共同作用,桩间形成土拱结构,多排桩共同作用形成核心抗滑体。桩土共同作用形成的基础是桩间土拱结构的产生,自土拱效应被提出后,非连续支挡结构得以快速发展。国内外学者通过理论分析、模型试验和数值模拟的手段,对桩间土拱的形成机理、土拱形态、受力机制及合理桩间距等方面都做出了不少研究。但由于桩周土体介质相同,我们无法看见土拱的明显界限,所以桩土共同作用边界是不明确的,是一个模糊的人为设定的边界。现有研究对桩土共同作用范围、强度及影响因素还没有形成一致的认识和规范,其中土体膨胀性对桩土共同作用的影响研究也较少。本文在整理总结前人研究的基础上,依托陕南勉县一滑坡治理工程实例,继续桩土共同作用及桩间土拱的研究,对阐明桩土共同作用形成机理和确定作用范围有重要作用。为微型桩简化设计计算奠定基础。主要工作如下:(1)建立三排梅花形布置的微型桩加固滑坡体三维实体模型。根据数值模拟结果,确定了桩土共同作用在桩前2～3倍桩径,桩后1倍桩径范围内。探讨了桩间距、土体抗剪强度和不同接触面粗糙程度对桩土共同作用范围及强度的影响。提出了桩土共同作用的空间性,研究了不同埋深下的桩土共同作用,并对桩间土拱形成、发育、破坏的全过程分为五个阶段予以分析描述。(2)进行了室内膨胀土膨胀变形特性试验,研究了勉县膨胀土膨胀变形特征规律;采用平衡加压法测量了土体膨胀力,为之后的数值模拟及理论分析提供试验参数支持。应用软件热力学模块,通过热膨胀模拟土体增湿膨胀,研究膨胀性对桩土共同作用的影响及土拱破坏模式。(3)根据数值模拟的研究结果,分析桩间土拱形态和受力形式,提出了正常工况及降雨工况下两种不同的土拱破坏模式,推导得到了桩土共同作用范围的计算公式。并通过实例验证计算结果与模拟结果的差异。