一种小直径钢管抗滑排桩结构内力计算方法

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1、2014年第3期西南公路XINANGONGLU一种小直径钢管抗滑排桩结构内力计算方法低云勇(四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院四川成都610041)【摘要】鉴于小直径钢管抗滑排桩的设计理论有待完善，基于Winkler弹性地基梁理论，提出了此类结构考虑桩土相互作用空间效应的平面刚架分析模型，推导了内力变形计算公式，获得桩身轴力情况下，提出了确定锚固长度的计算方法。以某工点堆载试验为例，现场测试与本文计算结果吻合较好，验证了设计计算方法的正确性。【关键词】小直径钢管抗滑排桩；内力变形计算；现场堆载试验【中图分类号】TU473．12【文献标识码】A柱理

2、论和弹塑性地基系数法中的曲线方法，通0弓I舌过对极限抗力的分析，提出了微型桩加固土质边坡小直径钢管排桩是在人工预成孔中插入小直径的设计方法。朱宝龙提出将单排或多排钢管压力空心钢管，然后在钢管底高压灌注水泥砂浆，形成注浆微型桩构成抗滑挡墙，按抗弯刚度原则等价为钢管+水泥砂浆土复合体，桩顶采用横纵联系梁连一定厚度的地下连续墙，基于地基反力(m法)进接的一种新型支挡结构。它与普通抗滑桩及一般微行墙结构的内力计算，并提出了抗滑挡墙的设计方型桩群的区别在于空心钢管插入后即可承载，而一法、强度校核、抗倾覆稳定等验算方法。微型桩结般微型桩灌浆完成后需要一定时间固结

3、方能发挥其构加固边坡时，可将其力学边界条件和位移边界条承载能力，抵御滑坡推力；灌注的水泥砂浆主要起件等效为滑面以上桩与桩之间用弹簧相连，滑面以到保护钢管、固结滑带的作用；灌浆从下往上，不下为稳定基岩，对各桩分别施加弹性支承模拟，然会出现堵孔、浮土、浮渣等现象。后运用结构力学、材料力学等力学知识及弹性地基钢管桩的大量使用源于十九世纪50年代中期的梁理论求解其内力变形。日本，主要用于沿海软弱地基加固。随后国内外相工程实践已证明，小直径钢管排桩在边坡加固继出现钢管桩用于工程实践的相关报道，部分学者及滑坡治理中具有环保、工期短、抢险快捷、安全也集中讨论了钢管

4、桩用于地基加固的作用机理、理简便、经济效益高、适用条件广泛等突出优点论设计方法及试验研究等，主要讨论了竖向荷载。但由于缺乏其力学行为、桩土相互作用、抗滑作用下的钢管桩结构，而对于侧向荷载作用下小直计算理论等方面的系统研究，使得理论研究明显滞径钢管桩结构的深入研究较少。近年来，学者们将后于工程实践，大多工程设计也采用经验法。因小直径钢管排桩归类于微型桩结构，并对其设计计此，本文在已有研究成果基础上，结合工程实践，算理论做了一些研究。有学者按照横向约束的弹性提出了小直径钢管排桩的设计计算步骤，基于弹性地基梁法提出了微型桩结构的设计计算理论，结合地基梁理论

5、提出了此类结构桩间距和内力变形的计具体工程给出了设计计算方法。也有学者基于梁算方法。现场堆载试验及工程应用效果验证了该设【收稿日期】2014．06—03【作者简介】何云勇(1986一)，男，四川广安人，硕士研究生，助理工程师，主要从事路基工程勘察设计与研究工作。何云勇：一种小直径钢管抗滑排桩结构内力计算方法计理论的正确性和可行性。成的土拱拱脚处桩侧摩阻力与粘着力之和不小于作用在土拱上的滑坡推力。为了保证桩间土拱不因剪1小直径钢管抗滑排桩设计步骤切破坏而丧失稳定性，以莫尔一库仑破坏准则作为(1)根据地质勘察报告查明滑坡的形成原验算标准，可推出桩间距的计

6、算公式：因、性质、范围、厚度，分析滑坡的稳定状态、剩，，=竺[2c．tan6'．tan(45。+／2)+co]+(1)余下滑力、发展趋势等。g0(2)根据地形、地质及施工条件等确定设桩式中：d为钻孔直径；q为作用于土拱的滑坡的位置及范围。推力，取三角形分布强度最大值；c、、、Co(3)由滑坡地质横断面及滑动面处岩、土的为强度折减法修正后的土体参数，~l：ATggNc"÷、抗剪强度指标，采用传递系数法计算滑坡推力，最，终确定作用在单根钢管桩上的荷载。arctan()、arctan()、=鲁其(4)确定单根钢管桩的桩间距，它与滑体的中为安全系数，c为土体

7、黏聚力，为内摩擦角，土质条件、物理力学性质、桩径、滑坡推力大小、1分布、桩体与土体之间的摩阻力、粘着力等因素密为钢管桩侧与滑坡土体之间的摩擦角，取=÷～j切相关，合理的桩间距应确保两桩间的土体不被挤出口，c。为钢管桩侧表面与滑坡土体之间的单位粘而造成失稳。桩间距可按本文提出的计算公式确定。2着力，取c0：—c．tan6(5)排桩结构的内力变形计算，按本文提出—。tan的排桩内力变形理论计算出结构的位移、截面转2-3此类结构内力变形计算角、剪力、弯矩和轴力。小直径钢管排桩可以是两排、三排或者多排桩(6)根据内力计算得出的联系梁和排桩的轴纵横相连的空间排

8、架结构，本文以工程常用的三排力、剪力、弯矩等数值，确定桩径、锚固长度、钢桩为例，整体上按平面应变问题分析。由