锚杆抗滑桩地基极限承载力研究.pdfVIP

锚杆抗滑桩地基极限承载力研究 OiltheUltimateFoundation Study BearingCapacity Anchor oftheAnti—SlidePilewith 门玉明1李寻昌1杨向军2刘英朴3 (1-长安大学地质工程与澍绘工程学院，西安，71C054；2大连市市政工程勘测设计院，大连，116011； ’ 3．陕西省公路勘察设计院，西安．710068) 擅要：讨论了锚杆抗滑桩地基极限承载力的计算方法，将抗滑桩作为半空间地基上的条形基础 梁，在普郎德尔根据塑性平衡理论导出的条形基础极限承载力理论的基础上，建立了锚扦抗滑桩 地基极限承载力的计算模式，推导了锚杆抗滑桩地基极限承载力和锚杆锚崮力的计算公式。介绍 了锚杆抗滑桩地基极限承载力的室内模型试验过程及结果，试验分5级加载，直到锚杆抗滑桩地 基达到极限承载能力状态后停止加载。将试验结果与理论分析结果进行了对比．两者数值非常接 近．验证了所建立的锚杆抗滑桩地基极限承载力计算模式的合理性和可靠性。 关键词：锚杆抗滑桩地基极限承载力试验研究 近年来，锚杆抗滑桩工程在公路、铁路、水利水电、地质灾害防治等部门中得到了广泛 应用，与此同时．工程界和学术界对其设计计算理论的研究也取得了进展。王化卿、李传珠 等…将锚索抗滑桩的受力图简化成为顶端铰支，下端为弹性联结的弹性地基梁式结构；周德 培、王建松81采用横向变形约束弹性地基梁法研究了预应力锚索桩的计算方法；前苏联学者 Ⅱ．K金布格等人[31提出用控制桩顶水平位移的方法计算锚索拉力；戴自航等”1提出了计算预 应力锚索抗滑桩全桩内力的有限差分法。然而，这些成果都是以锚杆抗滑桩系统在弹性情况 下的内力和变形计算为主，关于其地基极限承载力的研究并不多见。由于锚杆抗滑桩是一种 组合结构，其受力远比单一的普通抗滑桩复杂，时至今日，关于其受力和变形的计算尚在探 讨之中。本课题组近年来围绕锚杆抗滑桩的优化设计，开展了一系列理论和试验研究””，本 文介绍其中关于锚杆抗滑桩桩周地基极限承载力的一些研究成果。 1锚杆抗滑桩地基极限承载力的计算模型及方法 锚杆抗滑桩的极限承载力是由锚杆极限拉拔力、桩身极限承载力和桩周地基极限承载力 共同决定的，本文只讨论锚杆抗滑桩的桩周地基极限承载力计算，即认为锚杆和桩身承载力 是满足要求的。 作用于抗滑桩上的精坡推力的水平分量及岩土体抗力的方向与桩周岩土体的自重力方向 相垂直，因而在计算抗滑桩的地基极限承载力时，可以不计地基土的容重，将抗滑桩对周围 地基的作用看作为坚硬物体压入均匀的、各向同性半空间地基的过程，应用普朗德尔”1根据 塑性平衡理论导出的条形基础的极限承载力进行分析计算。 设抗滑桩的宽度为b，则由普朗德尔理论得出的抗滑桩地基的计算模型如图1所示。此 时，土楔ABC中主应力的方向是水平的，滑动面AC与抗滑桩底面成(45。+毋『2)角，也就是说， AABC是朗肯的主动状态区。由于土楔ABC向水平方向位移，把附近的土挤向两侧，土楔 100 第二届全国岩土与工程学术大会论文集 破坏面与对数螺线相切。因此，GECDF面以上的±体处于塑性平衡状态，而其余部位的土 体则处于弹性平衡状态。 根据普朗德尔的解答，即可得到抗滑桩地基的单位极限承载压力为 q：l拦磐ex嘶tan#)一lICcot# (1) Ll—sm妒 j 式中：C为岩土体的黏聚力；妫岩土体的内摩擦角。 c 7=o，c、P材料 图1计算模型 因抗滑桩的宽度为b，故沿抗滑桩轴线方向单位长度的极限承载： Q～Ll_l+sinsin≯9e嘶talI棚。1lccot≯ (2)