关于抗滑桩土拱效应和参数优化设计的研究概况

1、    关于抗滑桩土拱效应和参数优化设计的研究概况    张率宁摘  要：针对抗滑桩加固边坡的力学机理和参数优化问题，文章综述了国内外学者关于抗滑桩土拱效应和参数设计方面的研究成果。土拱效应反映了抗滑桩加固边坡力学机理，抗滑桩参数设计则主要包括抗滑桩的布设方式、桩间距和嵌固深度等方面，希望文章可为抗滑桩研究提供一定借鉴。关键词：抗滑桩;土拱效应;参数设计：tv223.2       文献标志码：a         ：2095-2945（2019）16-00

2、91-02abstract： in order to solve the problem of mechanism of anti-slide pile to reinforce slope and parameter optimization of anti-slide pile reinforcing slope， the research results of scholars at home and abroad on arch effect and parameter design of anti-slide piles are summarized in this paper. t

3、he soil arching effect reflect the mechanical mechanism of anti-slide pile reinforcement while the design of anti-slide pile parameters mainly includes anti-slide pile layout， pile spacing and embedded depth， etc.， which can provide reference for related anti-slide pile research.keywords： anti-slide

4、 pile; soil arching effect; parameter design1 抗滑桩简介作为常用的边坡加固措施之一，抗滑桩利用锚入滑床受载段与桩周岩土体相互作用稳定边坡滑体，防止其从桩间穿过。抗滑桩的工作机理主要体现在桩、土、边坡间的相互作用。被抗滑桩加固后的边坡的变形和受力状态产生了变化，获得更高的稳定性。抗滑桩与常见的边坡防治技术相比，具有很多优点：（1）抗滑能力强。（2）施工安全。（3）布桩速度快。（4）经济成本低等，并且不会进一步恶化滑坡环境，因而在边坡加固中被广泛应用和推广。虽然抗滑桩在滑坡治理中得到了广泛的应用，但其加固边坡的机理仍然无法满足日益增长的工程建设需求。除

5、此以外，在实际工程中，抗滑桩的设计主要依据规范取经验值，具有一定的盲目性。为了进一步明晰抗滑桩加固边坡理论和研究现状，本文分别对可反映抗滑桩加固边坡力学机理的土拱效应和抗滑桩参数设计做了研究综述，希望可为抗滑桩研究提供一定借鉴。2 抗滑桩土拱效应研究概况土拱效应1是土力学中常见的现象通过调整土体内应力使应力重新分布，从而有效地将滑坡推力传递到周围抗滑桩上，反映了抗滑桩加固边坡的力学机理。terzaghi2首先提出了土拱效应的概念，并通过著名的滑动门试验验证，建立了terzaghi地基土压力松弛的经典理论计算公式。harropwilliams3将土拱定义为小主应力的轨迹，研究了平行墙间土体的土拱

6、效应。杨明等4采用离心模型试验和数值分析研究桩间土拱效应，提出土拱破坏模式和破坏标准，分析桩间净距对土拱承载力的影响。ellis和aslam5主要研究了桩承路堤的土拱效应，总结了一些研究规律，基于土拱效应的力学模型，建立了桩承路堤的设计计算方法。赵波等6采用有限差分软件分析多种因素对双排抗滑桩土拱效应的影响，发现随着黏聚力和内摩擦角的增大，桩间土拱效应逐渐增强。蒋建平等7通过有限元软件分析了悬臂式矩形抗滑桩三维土拱效应，研究发现土拱抗滑桩性能在桩顶下1m处，桩间距为4桩宽时发挥效果最好。ruhong w等8根据圆形截面钻孔桩的合理拱轴线和压缩断裂角的几何特征，给出了圆形截面钻孔桩合理的拱形式。

7、廖方等9研究梯形断面抗滑桩的土拱效应，并以此为基础建立桩间距计算模型。3 抗滑桩参数优化设计研究概况目前工程界多通过规范给出抗滑桩参数设计经验值，但在针对一些特定的边坡加固问题，仅通过规范可能使抗滑桩设计具有盲目性。近年来，学术界也对抗滑桩参数设计方面作了大量研究。邹盛堂等10采用有限元強度折减法分析了设桩位置对边坡稳定性的影响，发现在难以确定边坡滑动面的前提下可将抗滑桩设于边坡中下部。谭朝瑞等11采用有限强度折减法分析了抗滑桩布设位置对桩土相互作用的影响，研究发现布设在边坡中部的抗滑桩可更好的抵抗桩后滑体推力。张永兴等12以通过对悬臂式抗滑桩的有限元分析，探究桩间距对相关参数的敏感度。年廷凯

8、等13基于极限分析下限定理，建立了杭滑桩桩周土体侧向容许承载力的下限解法。彭瑜等14基于梯形断面抗滑桩的各种形式桩间距的计算，研究了桩倾角与桩间距的相关性并探讨合理桩倾角的取值。4 结束语本文针对抗滑桩加固边坡的力学机理问题，综述了国内外学者关于土拱效应的研究情况，对于实际工程中滑桩参数设计可能存在的盲目性问题，分别综述了抗滑桩设桩位置、桩间距、桩身锚固深度等方面研究现状，可为相关工程实践和理论研究提供一定的借鉴。参考文献：1吴子树，张利民，胡定.土拱的形成机理及存在条件的探讨j.成都科技大学学报，1995（2）：15-19.2terzaghi k. stress distribution i

9、n dry and in saturated sand above a vielding trap-doorc. proceedings of 1st conference of soil mechanics and foundation engineering. boston， 1936，1：307-316.3harropwilliams k. arch in soil archingj. journal of geotechnical engineering， 1989，115（3）：415-419.4杨明，姚令侃，王广军.桩间土拱效应离心模型试验及数值模拟研究j.岩土力学，2008，29

10、（3）：817-822.5ellis e， aslam r. arching in piled embankments： comparison of centrifuge tests and predictive methods-part 1 of 2j. ground engineering， 2009，42（6）：34-38.6赵波，王运生，李贞，等.双排抗滑桩土拱效应影响因素的数值分析j.中外公路，2017，37（02）：1-8.7蒋建平，姚均东.滑体为黏土层的悬臂式抗滑桩三维土拱效应研究j.应用基础与工程科学学报，2017，25（05）：1011-1025.8ruhong w， hai

11、qing z. analysis of the soil arch effect of the mechanical rotary bored anti-slide piles and ultimate arch thickness calculationj. modelling， measurement and control b， 2017，86（2）：502-506.9廖方，杨志永，孟德宇.梯形断面抗滑桩桩间距计算方法研究j.人民长江，2018，49（03）：72-76.10邹盛堂，戴自航.抗滑桩加固土坡效果及合理桩位的三维有限元分析j.福州大学学报（自然科学版），2012，40（5）：664-669.11谭朝瑞，晏鄂川，杜毅.基于场地位移变形要求的滑坡抗滑桩位置有限元模拟j.安全与环境工程，2019，26（01）：42-49.12张永兴，董捷，文海家，等.考