1、 穿过隧道的滑坡工程越来越多,此类滑坡滑体厚度大,工程风险大,费用高,成为滑坡治理的一大难点。重庆奉节云阳高速公路B15合同段分界梁隧道出口段滑坡治理工程,表明埋入式抗滑桩特别适用于埋深大的滑坡,因而用于穿过隧道的大型滑坡治理尤为合适。前言2、埋入式抗滑桩的机理与设计方、埋入式抗滑桩的机理与设计方法法(1)桩长延伸到地面是否能确保)桩长延伸到地面是否能确保边坡的稳定;边坡的稳定;(2)桩长延伸到地面是否必要,)桩长延伸到地面是否必要,会不会造成浪费。会不会造成浪费。下滑力抗滑力sF边坡体的垂直条分和受力分析边坡体的垂直条分和受力分析1trialccF 有限元强度折减法有限元强度折减法不断降低岩
2、土不断降低岩土C C、值,直到破坏。值,直到破坏。1arctan(tan)trialF(3 3)有限元强度折减法的优越性。有限元强度折减法的优越性。a.a.具有有限元法的一切优点;具有有限元法的一切优点;b.b.能算出无支护情况下边坡滑动面与稳定安全系数。能算出无支护情况下边坡滑动面与稳定安全系数。滑动面为一局部塑性应变剪切带,在水平位移突变的地方滑动面为一局部塑性应变剪切带,在水平位移突变的地方.c.c.能对有支护情况下边坡进行稳定性评价。能对有支护情况下边坡进行稳定性评价。不加锚杆时的塑性区不加锚杆时的塑性区 加锚杆时的塑性区加锚杆时的塑性区边坡稳定安全系数为边坡稳定安全系数为1.11.1
3、有锚杆支护时安有锚杆支护时安全系数为全系数为1.51.5d.d.能根据岩土介质与支挡结构能根据岩土介质与支挡结构共同作用计算出支挡结构的内共同作用计算出支挡结构的内力。力。e.e.能模拟施工过程。能模拟施工过程。边坡示意图算例 用有限元强度折减法计算在重力作用下滑坡体的安全系数为1.02,而用极限平衡法算得滑坡体安全系数为1.04。桩长变化与滑动面的位置(桩位于公路下方)桩长变化与滑动面的位置(桩位于公路上方)桩长变短虽然可以使桩身的受力变桩长变短虽然可以使桩身的受力变小,但随着桩长的变短,滑动面不断小,但随着桩长的变短,滑动面不断下移,滑体的稳定安全系数逐渐降低。下移,滑体的稳定安全系数逐渐
4、降低。如果稳定安全系数低于设计中规定的如果稳定安全系数低于设计中规定的安全系数时,桩的安全储备不足,为安全系数时,桩的安全储备不足,为设计所不允许。符合设计规定安全系设计所不允许。符合设计规定安全系数的桩长就是沉埋桩的最小桩长,这数的桩长就是沉埋桩的最小桩长,这是沉埋桩的设计中的首要任务。是沉埋桩的设计中的首要任务。桩长、桩的位置与边坡安全系数之间的关系 桩长、桩的位置与边坡安全系数之间的关系 抗滑桩加固滑坡体在同一安全系数情况下,桩长缩短,抗滑桩加固滑坡体在同一安全系数情况下,桩长缩短,桩身抗滑段所受滑坡推力比全长桩低,说明桩顶滑体桩身抗滑段所受滑坡推力比全长桩低,说明桩顶滑体自身可以承担一
5、部分滑坡推力。自身可以承担一部分滑坡推力。同时也证明了当前一些计算方法中认为埋入桩承担全同时也证明了当前一些计算方法中认为埋入桩承担全部滑坡推力的做法是错误的。部滑坡推力的做法是错误的。桩身内力桩身内力 埋入桩桩体的锚固段的剪力明埋入桩桩体的锚固段的剪力明显比全长桩的剪力降低,抗滑段的显比全长桩的剪力降低,抗滑段的剪力与全长桩大致相当;埋入桩的剪力与全长桩大致相当;埋入桩的桩身弯距比全长桩降低的幅度较大。桩身弯距比全长桩降低的幅度较大。当桩位于公路下方时,在桩长当桩位于公路下方时,在桩长为为9 m时,滑坡体的安全系数已经时,滑坡体的安全系数已经达到达到1.15,此时桩身抗滑段的最大,此时桩身抗
6、滑段的最大剪力为全长桩的剪力为全长桩的92.7%,锚固段的,锚固段的最大剪力为全长桩的最大剪力为全长桩的51.9%,桩的,桩的最大弯距只是全长桩的最大弯距只是全长桩的48.8%。设计计算参数设计计算参数合理桩长的确定合理桩长的确定 断地质剖面图 有限元模型有限元模型隧洞开挖考虑隧洞顶上隧洞开挖考虑隧洞顶上6米,米,两侧各两侧各3米土体松动,强度下降,米土体松动,强度下降,粘聚力下降粘聚力下降2/3,内摩擦角下降,内摩擦角下降1/2。可见桩长为24m时滑坡的稳定性已经达到了设计安全系数的要求。32.1sF合理桩长下滑动面位置 滑动面位于隧道上方 这一推力已以考虑了桩前抗力,是桩后推力与桩前抗力之差。桩长为24m时的推力的分布近似为矩形,而传统方法是无法做出推力分布的。