杨 斌

(中铁四局重庆分公司，重庆 404100)

1 模型概况

为了研究抗滑桩不同布桩位置对边坡稳定性的影响，根据贵广高铁DK51+980.04～DK52+094.26区间段路基横断面设计图的实际布桩位置(即滑坡布置了三排抗滑桩，同时在滑坡前缘、中部和滑坡后缘)，在与布桩相同的位置上分别施加抗滑桩于滑坡前缘、中部和后缘，分析研究不同布桩位置对边坡稳定性的影响，模型如图1所示。

图1 贵广高铁DK51+980.04～DK52+094.26区间实际布桩位置图

2 安全系数分析

通过强度折减法分别对3个模型进行折减，求得各自的安全系数。

通过强度折减法进行折减，当计算不收敛时边坡破坏，观测破坏时边坡塑性区可以发现，抗滑桩前和桩后塑性区已经贯通，桩后土体产生了绕桩滑动的模式，即所谓的绕流失稳现象。由图2可以知道，抗滑桩施加于滑坡前缘、中部、后缘时的安全稳定系数分别为1.31，1.48，1.19，分析可知抗滑桩施加于滑坡中部，边坡稳定系数最大，施加于滑坡后缘稳定系数最小。

图2 FV1随U1关系曲线图

3 桩身内力、位移分析

滑坡中部施加抗滑桩，桩身受到的剪力和弯矩最大，分别达到了16 000 kN和625 kN·m(见图3，图4)，滑坡前缘施加抗滑桩，桩身受到的剪力和弯矩最小，分别为14 200 kN和325 kN·m。其次，从图5可以看出，滑坡前缘施加抗滑桩，桩顶位移最大为25 mm，中部施加抗滑桩桩顶位移为18 mm，后缘施加抗滑桩桩顶位移最小为14 mm。

图3 桩身剪力分布图

图4 桩身弯矩分布图

图5 桩身位移分布图

通过以上研究可以发现，不同布桩位置影响滑坡的稳定安全系数，抗滑桩位于滑坡中部时，滑坡安全系数最大，但桩身长度最长，桩身剪力和桩身弯矩也最大，这种布桩位置虽然有效，但工程造价较大，不太经济，因此不是理想的布桩位置;抗滑桩布置于滑坡前缘和后缘时，安全系数较小，桩身剪力和弯矩也相对较小，但通过塑性区变形可以发现，桩后土体有绕桩身滑动的趋势，这种情况下可能发生桩后土体绕过桩顶滑出。同理，抗滑桩布置在滑坡后缘，抗滑桩只起到了抵抗桩后土体的滑动的作用，但抗滑桩前面大部分土体由于没有受到加固，可能产生桩前土体破坏。因此，合理的桩位布置要根据工程实际情况来决定，可以对不同桩位进行反复验算，选择一个既安全可靠又经济合理的抗滑桩布置位置。

4 结语

通过对贵广线DK51+980.04～DK52+094.26区间段和DK51+980.04～DK52+094.26区间段边坡路基横断面图进行拉伸，建立了滑坡的三维模型，研究分析了边坡在自然状态下的安全系数，同时研究不同桩间距和不同布桩位置对边坡的影响，得出如下结论:

1)贵广线DK51+980.04～DK52+094.26区间段边坡在自然状态下，边坡安全系数为1.03，边坡欠稳定，在降雨、人工开挖或路基上车辆动荷载等作用下，边坡很容易失稳，因此需要采用抗滑桩进行加固。

2)抗滑桩在桩间距不断增大的情况下，边坡安全系数逐渐减小，且在桩间距很小的时候，安全系数降低的幅度相对较大，随着桩间距的增大，安全系数减小的幅度慢慢变小。其次，通过进一步分析得出最合理桩间距为5.75 m，验证了原设计方案比较合理。

3)抗滑桩后的土压力比常规分析中所假设的土压力要复杂的多，随着桩间距的增大，桩后土压力也随着增大，这是因为桩间距小的时候，土拱效应明显，部分剩余下滑力被土拱所抵消，于是传递到抗滑桩上的土压力就小了。

4)抗滑桩桩身内力随着桩间距的增大而增大，同样桩身位移也随着桩间距的增加而增大，如果按工程实际布桩间距6 m计算，桩顶位移达到13 mm。

5)不同布桩位置影响滑坡的稳定安全系数，抗滑桩位于滑坡中部时，滑坡安全系数最大，但桩身长度最长，桩身剪力和桩身弯矩也最大，这种布桩位置虽然有效，但工程造价较大，不太经济，因此不是理想的布桩位置;抗滑桩布置于滑坡前缘和后缘时，安全系数较小，桩身剪力和弯矩也相对较小，但通过塑性区变形可以发现，桩后土体有绕桩身滑动的趋势，这种情况下可能发生桩后土体绕过桩顶滑出和桩前土体滑落。

［1］赵尚毅，郑颖人，李安洪，等.多排埋入式抗滑桩在武隆县政府滑坡中的应用［J］.岩土力学，2009(S1):15-18.

［2］于玉贞，李荣建，柴 霖，等.铜质模型桩加固边坡的动力离心模型试验研究［J］.水文地质工程地质，2008(5):115-120.

［3］阮永芬，潘 文，费维水，等.高路堤边坡地震稳定动力放大系数的计算分析［J］.路基工程，2006(1):37-40.