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微型桩群加固路基边坡的稳定性及效果研究

2021-10-13苗琨明扈少华

黑龙江交通科技 2021年9期
关键词:有限元法

苗琨明,扈少华

(山东华远公路勘察设计有限公司,山东 潍坊 261061)

1 微型桩分类及加固边坡机理

1.1 微型桩类型

微型桩指的是直径较小(70~300 mm)的钻孔灌注桩。微型桩技术起初是用于加固建筑物基础,但随着钻探工艺的进步,微型桩技术也开始在在公路或是铁路路基边坡加固中应用。微型桩的布设方式丰富,可与路基边坡滑动面垂直、正斜、反斜、交叉等,排数一般是2~5排,呈梅花型布置,还可以根据路基边坡实际情况,在桩孔钻探完成后布置钢管、型钢等,以改善灌浆粘结力。微型桩分类可参考表1。

表1 微型桩划分条件及类型

1.2 微型桩加固机理

微型桩加固路基边坡后,桩体会产生位移或变形来抵抗岩土体滑动,此时桩后土压力计算十分复杂,需要考虑微型桩和岩土体间的相互作用。路基边坡失稳阶段,潜在滑动面附近的滑坡推力是最大的,滑坡推力作用在微型桩后,桩体嵌固段发生挠曲变形,桩前滑体抗力呈中间大两侧小分布。

微型桩加固路基边坡的机理主要体现在两个方面:(1)微型桩与土体形成桩-土复合结构,共同承担外荷载,使得原土体的抗剪强度、刚度等大幅提高,有效地限制了边坡的变形,提高了边坡安全系数;(2)微型桩自身具有良好的抗弯作用,且大多都是成群布置,与悬臂抗滑桩加固机理类似,能有效抵抗边坡下滑。

2 微型桩加固边坡稳定性分析方法

微型桩加固边坡稳定性分析方法主要有定性分析和定量分析两大类,前者包括图解法、自然历史分析法、SMR法等,后者包括简化Bishop法、强度折减法、有限元分析法等。……

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