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.976. 北京科技大学学报 第29卷 开挖路暂 例方卸载 弃方清理 强夯反压填土 线滑动面 岩土改性 微型抗滑桩 滑坡剪出口 图2复活古滑坡治理工程对策示意图(体积200万m) Fig.2 Sketch of the reinforcement measure of No.I revivatory ancient landslide 弃方 后,不会引起新的坡体失稳问题, (2)反压:利用清除的弃方及卸载土石方在滑 显然,微型抗滑桩在古滑坡复活治理工程中发 体前进行反压,减小滑体下滑空间,增加下滑阻力; 挥了不可忽缺的作用,对于微型抗滑桩而言,桩体 在滑体前缘、窑深沟内进行整沟反压回填 上每一位置上的受力状况、在不同位置的承载状况、 (3)压力注浆微型抗滑桩:在滑体范围内布置 抗滑桩受力状态的时效性等许多问题有待进一步的 压力注浆微型抗滑桩,利用锚孔实施压力注浆,改善 研究,由于受力体系的复杂性,单纯的解析解分析 滑面、坡体岩土体物理力学性质,增加滑体的抗滑能 是非常困难的,同时也很难将这些问题解释清楚;而 力 结合工程实例利用数值模拟和力学分析相结合的方 2,2I#滑坡处治稳定性评价 法,则可相对容易地得到较为合理的答案 2.2.1计算方法及计算模型 根据对现场工程地质调查结果的分析,对I# 3微型抗滑桩承载分析 滑坡体稳定性及其处治采用有限差分FLAC数值模 设置在岩土体中加固结构与岩土体共同作用构 拟方法进行计算, 成了复杂的承载体系[3],在本工程实例治理设计 滑体模型采用平面应变假设,滑坡岩土体塑性 中,由于采用了包括卸载、反压、注浆、微型抗滑桩等 屈服准则采用遍布节理模型(ubiquitous joint mod 多种不同属性的加固方式的复合处治方案,滑体受 el)描述 力体系变得更为复杂,为简化起见,以下只分析微 2.2.2I#滑坡处治前后稳定性分析 型抗滑桩与岩土体之间的相互作用关系 通过对I#滑坡非加固状态下的模拟分析,岩 桩土相互作用及变形关系如图3所示,根据文 土体滑移线明显,坡面水平位移达30cm以上,与古 献[46]的假设: 滑坡复活实际滑动距离相差不大,坡面附近塑性破 (1)岩土体变形时沿着AEB和A'B'E'产生两 坏区较大,岩土体在滑坡推力作用下,主要受拉力破 个滑动面,其中EB和E'B'与X轴的交角等于牙+ 坏,坡体随时有沿滑移面继续下滑的危险 根据I#滑坡在仅采取坡脚压土条件下的坡体 号: 位移和塑性区分布情况,认为坡脚填土后,对控制滑 (2)岩土体只在桩体周围AEBB'E'A'区域的 坡体沿原有滑移面发生滑动具有一定的效果:但坡 变形为塑性,并且服从Mohr-Coulomb屈服准则,此 脚的反压填土使得滑移线上移,产生新的滑移面. 时岩土体可以用内摩擦角P和粘聚力c的塑性体来 并且伴随填方高度的增加,滑移线逐渐上移,并不能 表示; 完全抑制滑坡体的滑移, (3)忽略在深度方向上位移,岩土体处于平面 对I*滑坡在同时采取上部卸载和坡脚压土措 应变状态; 施下数值分析,结果显示:上部卸载使得坡面上水平 (4)桩体为刚性: 方向的位移有所降低;但是基于上述原因,该加固方 (5)AA面上作用力为主动土压力; 案仍无法从根本上控制滑坡体的滑移 (6)在考虑塑性区AEBB'E'A'的应力分量时, 数值计算同时表明:通过卸载、反压及压力注 作用在AEB和A'BE面上的剪应力可以忽略不 浆、微型抗滑桩等复合加固手段的实施,可有效控制 计. 古滑体的继续滑动,最大水平位移由未加固状态下 根据塑性区域AEBB'E'A的受力平衡条件,可 的30~40cm下降到5mm左右;且该加固方案实施 以认为作用于平面AA和平面BB的侧向力之差就图2 复活古滑坡治理工程对策示意图(体积200万 m 3) Fig.2 Sketch of the reinforcement measure of No.1revivatory ancient landslide 弃方. (2) 反压:利用清除的弃方及卸载土石方在滑 体前进行反压‚减小滑体下滑空间‚增加下滑阻力; 在滑体前缘、窑深沟内进行整沟反压回填. (3) 压力注浆微型抗滑桩:在滑体范围内布置 压力注浆微型抗滑桩‚利用锚孔实施压力注浆‚改善 滑面、坡体岩土体物理力学性质‚增加滑体的抗滑能 力. 2∙2 Ⅰ#滑坡处治稳定性评价 2∙2∙1 计算方法及计算模型 根据对现场工程地质调查结果的分析‚对Ⅰ# 滑坡体稳定性及其处治采用有限差分FLAC 数值模 拟方法进行计算. 滑体模型采用平面应变假设‚滑坡岩土体塑性 屈服准则采用遍布节理模型(ubiquitous-joint mod￾el)描述. 2∙2∙2 Ⅰ#滑坡处治前后稳定性分析 通过对Ⅰ# 滑坡非加固状态下的模拟分析‚岩 土体滑移线明显‚坡面水平位移达30cm 以上‚与古 滑坡复活实际滑动距离相差不大.坡面附近塑性破 坏区较大‚岩土体在滑坡推力作用下‚主要受拉力破 坏‚坡体随时有沿滑移面继续下滑的危险. 根据Ⅰ#滑坡在仅采取坡脚压土条件下的坡体 位移和塑性区分布情况‚认为坡脚填土后‚对控制滑 坡体沿原有滑移面发生滑动具有一定的效果;但坡 脚的反压填土使得滑移线上移‚产生新的滑移面. 并且伴随填方高度的增加‚滑移线逐渐上移‚并不能 完全抑制滑坡体的滑移. 对Ⅰ#滑坡在同时采取上部卸载和坡脚压土措 施下数值分析‚结果显示:上部卸载使得坡面上水平 方向的位移有所降低;但是基于上述原因‚该加固方 案仍无法从根本上控制滑坡体的滑移. 数值计算同时表明:通过卸载、反压及压力注 浆、微型抗滑桩等复合加固手段的实施‚可有效控制 古滑体的继续滑动‚最大水平位移由未加固状态下 的30~40cm 下降到5mm 左右;且该加固方案实施 后‚不会引起新的坡体失稳问题. 显然‚微型抗滑桩在古滑坡复活治理工程中发 挥了不可忽缺的作用.对于微型抗滑桩而言‚桩体 上每一位置上的受力状况、在不同位置的承载状况、 抗滑桩受力状态的时效性等许多问题有待进一步的 研究.由于受力体系的复杂性‚单纯的解析解分析 是非常困难的‚同时也很难将这些问题解释清楚;而 结合工程实例利用数值模拟和力学分析相结合的方 法‚则可相对容易地得到较为合理的答案. 3 微型抗滑桩承载分析 设置在岩土体中加固结构与岩土体共同作用构 成了复杂的承载体系[1—3].在本工程实例治理设计 中‚由于采用了包括卸载、反压、注浆、微型抗滑桩等 多种不同属性的加固方式的复合处治方案‚滑体受 力体系变得更为复杂.为简化起见‚以下只分析微 型抗滑桩与岩土体之间的相互作用关系. 桩土相互作用及变形关系如图3所示‚根据文 献[4—6]的假设: (1) 岩土体变形时沿着 AEB 和 A′B′E′产生两 个滑动面‚其中 EB 和 E′B′与 X 轴的交角等于 π 4 + φ 2 ; (2) 岩土体只在桩体周围 AEBB′E′A′区域的 变形为塑性‚并且服从 Mohr-Coulomb 屈服准则‚此 时岩土体可以用内摩擦角 φ和粘聚力c 的塑性体来 表示; (3) 忽略在深度方向上位移‚岩土体处于平面 应变状态; (4) 桩体为刚性; (5) A A′面上作用力为主动土压力; (6) 在考虑塑性区 AEBB′E′A′的应力分量时‚ 作用在 AEB 和 A′B′E′面上的剪应力可以忽略不 计. 根据塑性区域 AEBB′E′A′的受力平衡条件‚可 以认为作用于平面 A A′和平面 BB′的侧向力之差就 ·976· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷
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