李友云,谢继登,刘德取,张军,廖浩成

(1.长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙 410114；2.浙江金丽温高速公路有限公司,浙江 杭州 325027；3.湖南省莲株高速公路建设开发有限公司,湖南 株洲 412000)

以往膨胀土地区修筑渠坡时,即使坡率降至1∶5～1∶6的缓坡仍会产生滑坡。抗滑桩是加固膨胀土渠坡的有效措施,它穿透滑体直至持力层进行锚固,是一种借助与桩周围土体相互作用,把滑坡体推力传递到持力层扩散的抗滑结构。李小雷等针对西南地区膨胀土滑坡,分析了全埋H形桩对加固边坡的可行性及与膨胀土边坡相互作用时受力特性。王东海通过有限元模拟,对不同桩间距的桩梁组合抗滑支护措施进行了对比分析,但未考虑膨胀渠坡存在大小不一随机分布的裂隙面。卢再华等对原状膨胀土进行三轴剪切试验,得出软弱夹层及原生裂隙面是决定其剪切强度的主要因素。该文针对南水北调中线深挖方膨胀渠坡,考虑受裂隙面、软弱夹层控制的滑动破坏及受气候影响的浅表层蠕动,建立桩梁组合支护下膨胀渠坡数值计算模型,分析桩梁组合支护对深挖方带裂隙膨胀渠坡的可行性。

1 有限元模型建立

1.1 基本模型

根据该工程实际设计桩梁组合支护方案,其中抗滑桩体直径1.2 m、桩长13.8 m、桩间距4 m,坡面梁截面尺寸为50 cm×50 cm(见图1)。

图1 桩梁组合支护设计示意图(单位：cm)

膨胀渠坡模型尺寸为长69 m,高21 m,坡顶长20 m,厚12 m。根据土体特性,渠坡上层为弱膨胀土,中层为中膨胀土,下层为强膨胀土,在中、下层之间存在地下水影响下强度极差的软弱夹层。……