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.978 北京科技大学学报 第29卷 (1)Rockbolt本身可以在轴向屈服 式中，L为抗滑桩单元的长度，k。为抗滑桩单元弹 (2)通过定义拉伸破坏应变，可以模拟Rock- 性耦合系统的抗剪刚度，。为桩体的轴向位移，um bolt破损量， 为桩周介质（岩、土体）沿抗滑桩轴向的位移 (3)如果存在非各向同性应力，可以设定参数 式(5)表明，在桩体高度一定的条件下，剪应力 cs-cftable,对有效约束应力进行修正，以起到偏应 的大小取决于抗滑桩单元弹性耦合系统的抗剪刚度 力比的作用. 和相对位移，而这一极值出现在桩体的下半部分，基 (4)可通过设定参数，调整桩土耦合剪切凝聚 本上是位于抗滑桩高度的1/3~2/5处，此即为抗滑 力和摩擦角的性质，确定剪切位移的软化作用 桩最容易破坏的位置，从图5中可以得到很直观的 根据上述特点可知，Rockbolt单元可有效反映 反映， 桩体的应力应变状态和桩体力学环境的改变对其影 响，适合微型抗滑桩的模拟 4.3模拟结果分析 4.3.1桩体水平变形与轴向力 抗滑桩在水平方向上的位移即桩体的横向挠 度，如图4(a)所示，呈上大下小的变化形式，这与滑 体自然条件以及抗滑桩所承受的载荷分布有关 抗滑桩桩体轴向力是作用于桩体上的滑移力沿 桩体切向的分力，其最大值出现在抗滑桩的中部，如 图4(b)所示，说明桩体中部承受荷载最大，桩体两 图5剪应力沿徽型抗滑桩桩体分布 端趋向于0，轴向力沿桩体分布基本上呈二次抛物 Fig.5 Shear force acting on an anti-sliding pile 线形状 图5同时表明，微型抗滑桩所承受的剪应力在 (b) 桩体中部单元与两端反向，说明抗滑桩在边坡滑移 力和周围土体主动土压力的作用下，处于一种双向 受剪的状态，剪应力反向的转换位置与滑坡岩土体 属性及抗滑桩的布置有关.在滑体滑动初始阶段， 由于坡体自扰动，抗滑桩所承受的剪应力变化比较 剧烈，随着时间的推移，这一受力状态逐渐趋于平衡 并达到稳定， 图4抗滑桩各单元水平变形(a)及轴向力(b) 5结论 Fig.4 X-displacement (a)and axial force(b)of an anti-sliding (1)山西省祁临高速公路K86~K88路段，在 pile 道路施工过程中，由于工程扰动及弃方堆载，导致古 模拟结果表明，抗滑桩上端弯曲位移（即水平位 滑坡复活，在充分分析该古滑坡复活机理的基础上， 移)最大，其桩土界面所受剪应力（即桩体轴向力）却 提出了集卸载、反压、压力注浆、微型抗滑桩等多种 不是最大的，由于抗滑桩的刚度大大高于桩周岩土 工程手段于一体的综合加固方案，从滑坡体稳定性 体，而且其上部有较大的位移临空面，因而桩前土体 分析结果看，设计方案是可行的 所产生的抗滑力最小，故对桩体的变形约束力很小. (2)通过以微型抗滑桩技术为主体手段的综合 桩体下端是固定在比较坚硬的基岩里，其自由度只 工程方案对复活古滑坡的处治效果，表明该技术在 有一个，只能发生少量的偏转，所以挠度基本为零. 一定的工程地质条件下，可以替代大截面的抗滑桩· 4.3.2桩体剪应力 由于该技术方案在施工工艺、成本、安全性等方面， 图5为微型抗滑桩剪应力沿桩体分布，可以看 与复杂地质条件下施工大截面抗滑桩相比，具有一 出，其最大剪应力并没有出现在桩体中间单元上，根 定的优越性，因此该技术方案对类似问题的处理具 据文献[10]分析，抗滑桩的剪应力计算式可表示为： 有可借鉴性， F,=Lk,(p一um) (5) (3)基于桩土相互作用及变形关系的假设，推（1） Rockbolt 本身可以在轴向屈服． （2） 通过定义拉伸破坏应变可以模拟 Rockbolt 破损量． （3） 如果存在非各向同性应力可以设定参数 cs—cftable对有效约束应力进行修正以起到偏应 力比的作用． （4） 可通过设定参数调整桩土耦合剪切凝聚 力和摩擦角的性质确定剪切位移的软化作用． 根据上述特点可知Rockbolt 单元可有效反映 桩体的应力应变状态和桩体力学环境的改变对其影 响适合微型抗滑桩的模拟． 4∙3 模拟结果分析 4∙3∙1 桩体水平变形与轴向力 抗滑桩在水平方向上的位移即桩体的横向挠 度如图4（a）所示呈上大下小的变化形式．这与滑 体自然条件以及抗滑桩所承受的载荷分布有关． 抗滑桩桩体轴向力是作用于桩体上的滑移力沿 桩体切向的分力其最大值出现在抗滑桩的中部如 图4（b）所示．说明桩体中部承受荷载最大桩体两 端趋向于0轴向力沿桩体分布基本上呈二次抛物 线形状． 图4 抗滑桩各单元水平变形（a）及轴向力（b） Fig．4 X-displacement （a） and axial force（b） of an ant-i sliding pile 模拟结果表明抗滑桩上端弯曲位移（即水平位 移）最大其桩土界面所受剪应力（即桩体轴向力）却 不是最大的．由于抗滑桩的刚度大大高于桩周岩土 体而且其上部有较大的位移临空面因而桩前土体 所产生的抗滑力最小故对桩体的变形约束力很小． 桩体下端是固定在比较坚硬的基岩里其自由度只 有一个只能发生少量的偏转所以挠度基本为零． 4∙3∙2 桩体剪应力 图5为微型抗滑桩剪应力沿桩体分布．可以看 出其最大剪应力并没有出现在桩体中间单元上根 据文献［10］分析抗滑桩的剪应力计算式可表示为： Fs＝ Lks（ up— um） （5） 式中L 为抗滑桩单元的长度ks 为抗滑桩单元弹 性耦合系统的抗剪刚度up 为桩体的轴向位移um 为桩周介质（岩、土体）沿抗滑桩轴向的位移． 式（5）表明在桩体高度一定的条件下剪应力 的大小取决于抗滑桩单元弹性耦合系统的抗剪刚度 和相对位移而这一极值出现在桩体的下半部分基 本上是位于抗滑桩高度的1／3～2／5处此即为抗滑 桩最容易破坏的位置从图5中可以得到很直观的 反映． 图5 剪应力沿微型抗滑桩桩体分布 Fig．5 Shear force acting on an ant-i sliding pile 图5同时表明微型抗滑桩所承受的剪应力在 桩体中部单元与两端反向说明抗滑桩在边坡滑移 力和周围土体主动土压力的作用下处于一种双向 受剪的状态剪应力反向的转换位置与滑坡岩土体 属性及抗滑桩的布置有关．在滑体滑动初始阶段 由于坡体自扰动抗滑桩所承受的剪应力变化比较 剧烈随着时间的推移这一受力状态逐渐趋于平衡 并达到稳定． 5 结论 （1） 山西省祁临高速公路 K86～K88路段在 道路施工过程中由于工程扰动及弃方堆载导致古 滑坡复活在充分分析该古滑坡复活机理的基础上 提出了集卸载、反压、压力注浆、微型抗滑桩等多种 工程手段于一体的综合加固方案．从滑坡体稳定性 分析结果看设计方案是可行的． （2） 通过以微型抗滑桩技术为主体手段的综合 工程方案对复活古滑坡的处治效果表明该技术在 一定的工程地质条件下可以替代大截面的抗滑桩． 由于该技术方案在施工工艺、成本、安全性等方面 与复杂地质条件下施工大截面抗滑桩相比具有一 定的优越性因此该技术方案对类似问题的处理具 有可借鉴性． （3） 基于桩土相互作用及变形关系的假设推 ·978· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷