抗滑樁加固三維邊坡模型試驗研究.pdf

1、在邊坡工程中，三維邊坡加固是在其穩(wěn)定性分析基礎上發(fā)展起來的一個很重要的課題。在頂部荷載邊坡中，其穩(wěn)定性具有顯著的空間效應，邊坡失穩(wěn)因周圍土體約束的空間效應而呈現(xiàn)明顯的三維特征，加固體的存在將進一步強化三維效應。本文以坡頂局部荷載下三維邊坡為研究對象，采用模型試驗的方法，深入研究不同坡面形態(tài)下三維邊坡失穩(wěn)機理和破壞機制，分析滑動面的特性。同時和三維邊坡加固模型試驗相比較，研究其加固體破壞機制和滑動面特征，分析坡面形態(tài)和加固體影響規(guī)律。試驗

2、成果對于闡明三維邊坡失穩(wěn)與加固機制具有重要意義。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.采用模型試驗對坡頂局部荷載下三維邊坡/加固邊坡的破壞機制和滑動面特征進行了詳細研究。試驗模型設計了45°坡角，考慮了坡面形態(tài)（凸坡、凹坡）的影響，通過坡頂加載板，觸發(fā)邊坡模型失穩(wěn)破壞。利用砂層模型獲取邊坡內(nèi)部破壞形式，找到臨界滑動面位置。分析坡表面裂紋從產(chǎn)生、擴展直至破壞的全過程，測量了坡體內(nèi)土壓力。
　　2.對不同坡面形態(tài)（凸坡、凹坡）的三維邊坡模

3、型，分別制定了
　　抗滑樁加固方案，并采用與（1）相同的邊坡模型進行了加固試驗。探明了坡體內(nèi)部破壞形式，滑動面位置，坡體破壞過程，測定了樁身應變、樁頂位移、坡體內(nèi)土壓力等一系列數(shù)據(jù)。
　　3.針對坡頂局部荷載下三維邊坡失穩(wěn)室內(nèi)模型試驗，設計了砂層模型找尋邊坡失穩(wěn)滑動面；基于所得滑動面，采用軟件進行擬合分析，進而研究滑動面的特性及滑動規(guī)律。
　　4.抗滑樁加固模型試驗結果表明：（1）凸坡、凹坡的破壞過程都是從加載板頂角處

4、開始出現(xiàn)裂縫，并向樁后發(fā)展，最后都破壞到坡腳，抗滑樁被不斷推出。（2）凸坡、凹坡加載力都在坡體達到極限承載力前上升很快，在達到峰值后都有明顯回落，且在重新穩(wěn)定平衡后出現(xiàn)再次上升的趨勢。（3）凸坡、凹坡破壞后呈現(xiàn)明顯的三維特征，擬合的滑動面都為平滑曲面。凸坡滑動面整體上為一圓弧狀，但樁前、樁后有明顯的梯度。凹坡滑動面呈現(xiàn)蘋果狀。凸坡滑動面深度大于凹坡。（4）凸坡、凹坡坡內(nèi)土壓力在整個加載過程中隨加載力變化有很好的一致性。埋置深度越淺，應力

5、響應越明顯，埋置深度越深，應力響應不是特別一致。（5）抗滑樁樁身應變在凸坡、凹坡中表現(xiàn)出不同的變化情況。
　　5.對前面所述的四組試驗（凸坡、凹坡、凸坡加固、凹坡加固）進行了橫向與縱向?qū)Ρ妊芯俊Ｑ芯勘砻鳎海?）不同的坡面形態(tài)是影響三維邊坡穩(wěn)定性以及邊坡破壞后滑動面特性的一個很重要的因素，凹坡有著比凸坡更好的穩(wěn)定性。（2）加載方式?jīng)Q定了邊坡滑動面的形成過程以及坡體的破壞模式。（3）抗滑樁對三維邊坡進行加固是可行的，特別是針對凸坡。（