边坡桩-土相互作用的土拱力学模型与桩间距问题.pdfVIP

第 31卷第 5期 岩 土 力 学 V_01．31 NO．5 2010年 5月 RockandSoilMechanics M ay 2O10 文章编号l1000--7598(2010)o5—1352--07 边坡桩．土相互作用的土拱力学模型与桩间距问题 李邵军 ，陈 静 ，练 操 2 (1．中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程 国家重点实验室，武汉 430071；2．水利部长江勘测技术研究所 ，武汉 430010) 摘 要：桩．土相互作用机制是边坡抗滑桩设计需要考虑的重要因素之一。基于抗滑桩在侧向荷载作用下的受力条件，通过 土力学和弹性力学的基本理论，导出了桩．土作用下桩后土体任意点的应力解析解，建立了土拱的力学模型；获得了土拱应 力的等值线分布，得出了双 曲拱、扩肩拱、马鞍拱和圆弧拱4种土拱形态，分析了不同桩间距、桩宽、桩后距离及土体力学 特性对土拱效应的影响及其变化规律，阐明了土拱的作用机制 。以拱体 内土体破坏时的极限平衡状态为依据，基于 Mohr-Coulomb抗剪强度理论建立了最大桩问距控制方程，并给出了具体的工程实例，对桩一土相互作用机制和抗滑桩设计理 论研究具有～定的参考价值。 关 键 词：边坡；桩．土相互作用；土拱；力学模型；桩间距 中图分类号：P642，22 文献标识码：A M echanicalmodelofsoilarchforinteractionofpiles andslopeandproblem ofpilespacing LIShao-jun，CHENJing，LIANCao (1．StateKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechinicalEngineering，InstituteofRocknadSoilMechnaics，ChineseAcademyofSciences， Wuhan430071，China；2．ChangjiangInstituteofSurveyPlanningDesignandResearch，Chan~iangWaterResourcesCommission，Wuhan430071，China) Abstract：Theinteractionmechanism ofpilesandslopesoilisoneoftheimportantfactorsforthedesignofanti-slidingpiles．Onthe basisofstressconditionofthepassivepilessubjectedtolateralforce，thesrtessexpressionofarbirtarypointofthesoilbehindthe pilesiSderivedrfom htebasictheoryofsoilmechanicsandelasticmechanics．Accordingly,themechanicalmodelofsoilarchiS created；anddistributionofsoilsrtessisolinesisgiven．Th eshapeofsoilarchisfoundtobehyperbolic，shoulderexpansionrach， saddleanddomalwhich aredistributedindifferentzonesbehindthepilegroups．Inaddition，themechanism ofrachingeffectis completelyinterpreted；therelationshipbetweenpilespacing，pilewidth，distna cebehindpilesnadvaryingeffectofsoilarchrae discussedindetail．Moreover,somefactorsinfluencingsoilarchingeffect，suchasinnerrfictionanglenadcohesion，are