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关于抗滑桩推力分布图形的探讨(一)*

时间:2024-03-18 来源: 浏览:

关于抗滑桩推力分布图形的探讨(一)*

原创 成永刚 悠游2019
悠游2019

CYGYY2019

博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事,深部国重实验室顾问委员,中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员,国际工程地质协会会员,中国国家公路建设项目评标专家。

一、问题的提出

《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013版(以下简称国标规范),第17.2.2(P194)有如下表述:

滑坡支挡设计是一种结构设计,应遵循的规定很多,本条仅对作用于支挡结构上的外力计算作了一些规定。
滑坡推力分布图形受滑体岩土性状、滑坡类型、支护结构刚度等因素影响较大,规范难以给出各类滑坡的分布图形。从工程实测统计分析来看有以下特点。当滑体为较完整的块石、碎石类土时呈三角形分布,当滑体为黏土时呈矩形分布,当介于两者间的滑体时呈梯形分布。设计者应根据工程情况和地区经验等因素 ,确定较合理的分布图形。
近日有朋友询问 “国标 规范”的这句话似乎与其它规范存在一定差异。在此,笔者对滑坡推力在抗滑桩背的分布形式进行说明,供大家参考。
二、滑体推力形态分布分析
要回答 滑坡推力在抗滑桩背的 分布 形式 是什么形态,就先要从滑坡变形的特征说起,只要这个问题解决了,那推力分布图形态的问题也就迎刃而解了。
图1  抗滑桩背推力分布图类型
根据经典的 《工程地质分析原理》(地质出版社,成都理工大学张倬元、王兰生、王士天编著)一书, 斜坡变形分为蠕滑拉裂,滑移拉裂、弯曲拉裂、塑流拉裂、压致拉裂和滑移弯曲六类。
1、蠕滑拉裂:主要 指黄土、粘土等单一土体, 以及 堆积体和 碎裂岩、糜棱岩等没有优势结构面的 岩体,构成的 均质或类均质滑体变形表现为地表变形大而下部变形小的“类倒三角形”分布形态。
2、 滑移拉裂: 主要发生于顺层斜坡或顺倾临空结构面贯通的切层斜坡,坡体变形表现为地表与坡体下部呈变形近于一致的“矩形”分布形态。此类斜坡变形主要是坡体变形有一个“先天的软弱夹层”,坡体利用该软弱夹层发生滑移变形。
3、弯曲拉裂: 主要发生于陡立顺倾或反倾层状与似层状软岩或较软岩,以及外倾构面发育的硬岩或较硬岩的岩质斜坡 。其中由于 软岩或较软岩延性较好,在岩体重力作用下各个“层状悬臂梁 发生延性弯曲而最终折断形成贯通性破坏面(滑面); 硬岩或较硬岩 由于刚度大延性变形能力差,故往往利用岩体中的结构面发生“似弯曲折断”的贯通性破坏面(滑面)。
4、塑流 拉裂: 主要发生于斜坡体中存在较大厚度的软弱带,造成上部岩土体 依附于后部陡倾结构面 ,在重力作用下挤压下部软弱带变形或向临空面缓慢变形。
5、压致拉裂: 主要发生于斜坡体中发育近水平状缓倾结构面或薄层状软弱夹层,在不利因素作用下发生上部岩体向临空面的缓慢蠕滑时,导致局部拉应力集中而形成与滑移面近于垂直的拉张裂缝。
6、滑移弯曲: 主要发生于长大、倾角较陡的顺层斜坡,且多出现在薄层状岩体中。
三、 抗滑桩背推力分布图确定
从以上不同特征的滑体推力形态分布分析可以看出:
1、蠕滑拉裂:主要表现为 滑体底部的滑速往往大于上部滑体。因此,该类滑坡 当滑体为松散或含水量较高的 堆积体等时 ,抗滑桩背推力分布图 可假定为三角形分布。而滑体胶结较好和密实度较好,且坡体含水量较小或没有时, 抗滑桩背推力分布图 可假定为梯形分布。
2、滑移拉裂、塑流拉裂、压致拉裂:均存在滑体主要依附于坡体中的固定软弱面或带变形。因此, 滑体上部与下部滑动速度近于一致, 抗滑桩背推力分布图 可假定为 矩形分布;
3、弯曲拉裂:实为倾倒变形特征, 由于岩体完整性明显较松散的堆积体好,故 抗滑桩背推力分布图 可假定为梯形分布。
4、滑移弯曲:实为顺层边坡发生的溃曲变形特征。因此,在溃曲部位时可依据岩体的破碎程度和结构面形态, 滑桩背推力分布图 可选用梯形、三角形或矩形分布图;而在非溃曲部位的顺层滑体段时,由于 滑体上部与下部滑动速度近于一致,故 抗滑桩背推力分布图 可假定为 矩形分布。
综上
国标规范 ”关于 抗滑桩背推力分布图 的假定是存在瑕疵的。即:
1、 滑坡支挡设计并不是一种单纯的结构设计,而一种地质条件与结构特征相结合的岩土工程综合设计。
2、 滑坡推力分布图形受滑体岩土性状、滑坡类型、支护结构刚度等因素影响较大。滑坡的分布图形宜为:
1)滑体为 为松散或含水量较高的 堆积体等时 ,抗滑桩背推力分布图 可假定为三角形分布。
2)滑体胶结较好和密实度较好,且坡体含水量较小或没有时, 抗滑桩背推力分布图 可假定为梯形分布。
3)滑体由完整性较好的基岩构成时, 抗滑桩背推力分布图 可假定为 矩形分布。

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