段鹏

【摘要】通过抗滑桩结构的力学分析，建立了抗滑桩结构的有限差分模型。计算结果表明，当桩距适宜的时候，桩后土体将产生土拱效应。分析了土拱产生的机理和产生的条件，对抗滑桩间距的设计有一定的参考价值。

【关键词】土力学，抗滑桩，有限差分法，土拱，机理

1 前 言

20 世纪 60 年代初，在宝成铁路史家坝 4 号隧道滑坡和川黔线楚米铺滑坡的整治工程中抗滑桩已具雏形，经过近 40 a 的生产实践，抗滑桩在滑坡整治工程中得到了广泛的应用和发展，新技术、新工艺也不断涌现，先后出现了刚架桩、∏型桩、H 型桩、椅式桩墙和锚杆或预应力锚索桩等等。与抗滑挡墙和支撑渗沟等抗滑结构相比，抗滑桩具有工程量少、投资少、施工方便迅速、对边坡的扰动破坏小等优点，并且由于桩身截面大，可埋入深度长，结构受力比较合理，可以抵抗巨大的滑坡推力，也可和其他边坡治理措施配合使用，对整治处在缓慢滑动阶段的滑坡特别有利。

一、土拱效应的形成机理

在 1884 年，英国学者 Robert 首次发现了“粮仓效应”，即在粮仓储存的粮食时，当粮食堆积达到一定高度后，粮仓底面所受的最大压力值将保持一个恒定值，随着粮食堆积高度的增加，粮食与粮仓墙体间的压力不断增大，与此同时，也会导致它们之间的摩擦力也不断变大。在摩擦力的作用下，大主应力开始转向并慢慢指向墙体。同时粮食的部分重力也通过摩擦力转移到了墙体上。

Terzaghi 1943 年，通过著名的活动门试验证实了土拱效应的存在。……