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褚铅波等：存在潜在滑带的抗滑桩边坡稳定性分析 存在潜在滑带的抗滑桩边坡稳定性分析 褚铅波， 屠毓敏 (浙江大学建筑工程学院。杭州 310058】 摘【 要】 通过对存在潜在滑带的抗滑桩边坡破坏模式进行分析，提出并验证了一种可以简单评估边坡安 全系数和合理桩间距的方法。根据该方法，边坡加固后的安全系数由桩后、桩前破坏系数 、 及整体破坏系数 F 中的较小者所决定。通过算例表明，桩体设置于边坡中部时更容易发生贯穿桩身的整体破坏 ，而设置于下部和 上部时更容易发生桩后和桩前破坏。当抗滑桩桩位、桩径 、桩长确定时，可根据该桩位处桩前、桩后破坏控制安全 系数 、边坡加固后 目标安全系数 以及Ito提出的桩体极限阻力公式来确定相应的合理桩间距范围，从而可最 终保证边坡治理工程的安全性和经济性。 【关键词】 破坏模式；滑带；抗滑桩；稳定性；合理桩距；Flac；极限阻力 【中图分类号】Tu94．32 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2013)02—0097—03 在抗滑桩设计中，边坡加固后的安全系数往往是工程 也可求得相应的桩前破坏安全系数 。 师们关心的一个问题 ，而对于那些存在潜在滑带的边坡 ，一 般可采用以下两种方法进行计算 ：第一种是将抗滑桩作为 P 一 个抗滑力来看待 ，然后运用传统的极限平衡法进行计 算¨ ，第二种是采用数值方法l3]。两种方法都有优点，但 也有其相应的缺点。前者只考虑了桩体发挥极限阻力时边 坡发生整体破坏的情况，而并未考虑边坡发生桩后越顶破 坏或桩前土体脱落破坏的情况，所以有时此种方法的计算 结果相对偏于危险；而对于后者方法，虽然许多学者 证 明了其计算的准确性 ，但是 由于桩土之间界面模拟的复杂 性，势必会增加相应的计算成本，因此此种方法不适用于边 图1算例模型剖面图 坡安全系数的简单评估。鉴于此，本文提出了一种根据边 坡破坏形态确定边坡安全系数的方法 ，可作为简单评估边 当滑坡出现贯穿桩身沿潜在滑带破坏时，桩体抵抗力 坡安全系数和确定合理桩距的一种分析手段。 发挥极致，根据文献[1]、[2]，我们只需对抗滑桩处土条施 1 分析方法 加反向的极限抗力，然后再采用传递系数法进行计算，即可 (1) 分析原理。对于存在潜在滑带的边坡，文献 [3]、 求得相应的安全系数 。根据传递系数法原理，当无抗滑 [4]通过对不同设桩桩位的研究指出：当抗滑桩设在坡脚附 桩时，各个土条之问的推力如式(1)、(2)所示，假设桩体位 近时，滑动面将在桩后逸 出，边坡 出现桩后越顶破坏；当抗 于第 i个土条处，此时在第 个土条处会增加一项桩体极限 滑桩设在边坡中部时，由于桩体受力较大，使得滑动面从桩 抵抗力P，从而式(1)亦相应地变为式(3)，然后再逐条进行 顶沿着桩身贯通，最终发生整体破坏；当抗滑桩设在边坡上 计算，直到算得最后一条的剩余推力正好为0为止，而此时 部时，桩前土体容易出现滑落破坏。由上可知，边坡破坏安 所得的 即为贯穿桩身破坏安全系数 。对于极限阻力 全系数也可划分为三个 ，即桩后破坏安全系数 ，、桩前破 P的求解，文献[1]、[8]、[9]均给出了相应的理论公式，由 坏安全系数 和贯穿桩身破坏安全系数 。所 以，在求 于文献[8]提出的公式已被其他学者¨ “所接受，并运用于 解存在潜在滑带的抗滑桩边坡安全系数时，我们只需比较 实际工程中，所以本文也采用此公式进行计算，其相应解答 Fs、F盟、F ，然后取其最小值即可。 如式 (4)、(5)所示，圆形桩和矩形桩 的等效宽度按文献 (2) 分析方法。为 了求解桩后、桩前破坏安全系数 [12]进行换算。 。 、 ， 可以将边坡在抗滑桩处