抗滑桩内力的监测与计算
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Moment calculation sketch of the anti slide
当 - b+
18 <
2
#
0 时, z 0 =
通过钢筋计来监测抗 滑桩多个截面 上钢筋的受 力, 假设受拉一侧每根钢筋的受力都是一致的 , 那么由 ( 8) 、 ( 9) 两式可求得各个钢筋计监测截面的弯矩。由 ( 4) ~ ( 7) 式可得到一组超定方程组 , 运用 MATLAB 运 算程序得到最小二乘意义上的解, 这样就求出了滑坡 剩余下滑力的分布函数 f ( z ) 。监测截面越多 , 超定方 程组的解越接近真实值。
图4 抗滑桩横截面图 Fig. 4 Section of anti slide pile
I 42 号抗滑桩的锚固段岩层为砂岩 , 完整性较好, 可认为地基反力系数沿深度为常数, 即不随深度的变 化而变化。因此采用∋ K( 法来计算 锚固段地层抗力。 查文献 [ 11] 可得普通 砂砾岩的 地基反力 系数为 4 % 10 N m 。 采用测斜管可监测到抗滑桩的侧向位移 ( 表 1) , 在 Winkler 弹性地基梁模型的基础上, 采用∋ K( 法根据 式( 2) 可求得每延米的地基反力。 ( 2) 滑坡剩余下滑力计算 根据表 1 中的每延米地层抗力和已知的锚索拉力 T = 1 000kN, 由式( 3) 计算可得, 滑坡剩余下滑力 F = 8 430kN 。 由钢筋计 的监测 数据 , 可知 抗滑桩 埋深分 别为
滑坡剩余下滑力的分布型式因岩土体状况的不同 总结了 几种滑坡推力和土体抗力 的分布型式 , 并给出了它们的函数表达式。以此为参 考, 并参照图 1 中的坐标系 , 假设剩余下滑力的分布函 数 f ( z ) 为一个二次多项式 : f ( z ) = az + bz + c ( 4) 式中: a 、 b、 c ! ! ! 待求的二 次项、 一 次项和常 数项系 数。 滑坡剩余下滑力为:
1 1
第 2m, , 第 nm 的地层抗力。 第 i m 的地层抗力计算公式 : ( i ) = K i bs i 式中 : ( i ) ! ! ! 第 im 的地层抗力; K i ! ! ! 第 i m 的地基反力系数; b ! ! ! 抗滑桩的宽度; si ! ! ! 抗滑桩在滑动面以下第 im 的侧向位移。 1 3 滑坡剩余下滑力的计算 按照抗滑桩作用力系假设和图 1 中的力学分析, 由水平向的力学平衡条件得: F= 而不同。戴自航
2
2 1
实例分析
工程概况 杭州 ! 金华 ! 衢州高速公路 K103 滑坡位于衢向
K103+ 000~ 360, 距义乌出口约 2km 。滑坡体水平距 离 400m、 宽 360m, 滑坡前后缘高差 130m; 滑坡体厚度 一般 15~ 40m, 潜在滑体总方 量约 160 % 10 m 。滑坡
4 3
抗滑桩内力计算 根据抗滑桩作用力系的假设, 计算抗滑桩的内力,
就必须要知道锚固段地层抗力和滑坡剩余下滑力的大 小与分布。首先来计算锚固段地层抗力和滑坡剩余下 滑力 , 然后再计算抗滑桩的内力分布。 ( 1) 锚固段地层抗力 选取 I 42 号抗滑桩来分析 , 桩长 28m, 锚固段长度 为 10m, 桩顶以下 2m 为锚墩, 断面为 2 5m % 4 0m。抗 滑桩剖面图见图 3( b) , 截面图见图 4。
z
j 0
Qj = 当 0 < z # z j 时,
0
z
f ( z ) dz - T
( 10)
z
Qj =
z
f ( z ) dz 0
z= 1
∃
j
( z) - T
( 11)
图3 Fig. 3 抗滑桩的布置示意图 Layout of anti slide piles
式中 : Qj ! ! ! j 截面抗滑桩的剪力 ; z j ! ! ! 抗滑桩 j 截面的 z 坐标。 综合以上分析, 只要在抗滑桩上设置测斜管和钢 筋计 , 就可以知道抗滑桩的受力状态, 直接计算抗滑桩 的内力 , 为抗滑桩的评价提供依据。下面以杭金衢高 速公路 K103 滑坡抗滑桩的侧向位移监测和钢筋受力 监测为例 , 计算抗滑桩的内力分布 , 评价抗滑桩的抗滑 效果。 2 2
∀ 18 ∀
水文地质工程地质
2009 年第 5 期
抗滑桩内力的监测与计算
申永江, 孙红月, 尚岳全 , 王迎超 , 李焕强 ( 浙江大学建筑工程学院 , 杭州 310027)
摘要 : 抗滑桩已广泛应用于滑坡治理 , 但是对抗滑桩的监测研究还不够深入。通过测斜 管监测抗滑 桩的侧向 位移 , 在 文 克勒 弹性地基梁模型的基础上计算得到锚固段地层抗力 , 再运用力 学平衡原理 计算滑坡 剩余下滑 力值。对抗 滑桩不 同 部位 钢筋的受力进行监测 , 可求得各个截面处的弯矩。假设滑坡剩 余下滑力的分布函数为一个二次多项式 , 由监测求 得 的滑 坡剩余下滑力值和抗滑桩各截面弯矩 , 分析计算可得 到该二次多项式。在求得抗滑桩所有作用力以后 , 就可以计 算 得到 抗滑桩的弯矩和剪力分布图。与设计阶段采用的抗滑桩弯矩和剪力进行比较 , 就可以知道抗滑桩的抗滑 效果 , 并 为 改进抗滑桩的设计提供依据。 关键词 : 监测 ; 抗滑桩 ; 内力 ; 滑坡剩余下滑力 中图分类号 : TU473 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 3665( 2009) 05 0018 05
[9]
1
1 1
抗滑桩的内力计算
抗滑桩作用力系的假设 作用于抗滑桩有少数进行了抗滑桩
[ 1, 5, 6]
钢筋应力 和桩后土压力的监测 , 这些监测方 法都为了解抗滑桩的位移和受力特性 起到了一定作 用。要深入了解抗滑桩的受力特性, 就必须对监测数 据进行深入的分析。李文广 等通过对基坑围护墙的 监测 , 运用光顺样条算法拟合围护墙的曲率, 进而求得 弯矩。林三贤 ( San Shyan Lin) 等 运用桩土系统能量
b - 4 ac 。 2a
z 0 = - 18 时 , 抗滑桩各截面弯矩的计算分如下两 种情况: 当 z 0 # z # 0 时,
∀ 20 ∀
水文地质工程地质
2009 年第 5 期
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抗滑桩内力的计算 根据求得的地层抗力、 滑坡剩余下滑力、 锚索拉力
- 48, 见图 3( b) 。
来计算抗滑桩的内力。 ( 6) 、 ( 7) 两式已经给出了抗滑 桩的弯矩计算方法。下面按照图 1 中的坐标系来推导 抗滑桩剪力的计算公式为 : 当 z 0 # z # 0 时,
∃ [(z
j
- z) ( z ) ]
( 7)
式中 : Mj ! ! ! 抗滑桩 j 截面的弯矩 ;
图 1 抗滑桩的作用力系 Fig. 1 Forces of acting on anti slide pile
z j ! ! ! 抗滑桩 j 截面的 z 坐标。 其余符号意义同前。 通过钢筋计监测钢筋的受力, 进而可计算钢筋计 所在截面处的弯矩。将抗滑桩看作钢筋混凝土构件, 假设混凝土只受压力 , 不承担拉力 , 拉力完全由钢筋承 ( 2) 担。根据图 2, 取轴向力以及弯矩平衡 , 得到抗滑桩截 面弯矩的计算公式: K = C= M=
0 2
b ! ! ! 截面宽度; x ! ! ! 按等效矩形应力图计算的受压区高度 ; M ! ! ! 抗滑桩的抵抗弯矩; h0 ! ! ! 截面有效高度。
F=
z
f ( z ) dz
0
( 5)
图2 Fig. 2 矩形截面抗滑桩弯矩计算简图 with rectangular section
z 0 的取值分两种情况: 当 - b+ b - 4 ac # - 18, z 0 = - 18; 2a - b+ b - 4 ac 2a
岩体破碎 , 风化强烈 ; 滑面沿构造破碎带发展 , 滑面分 布次生夹泥 , 强度低 ; 滑床主要为 砂岩, 完整 性较好。 其中最主要的加固措施为抗滑桩加固。在滑坡体的中 部设置了 48 根抗滑桩, 其中有 40 根采用 2 5m % 4 0m 的钢筋混凝土 桩, 单桩提 供的设计抗滑 力为 15MN; 8 根靠近滑体边缘的抗滑桩采用 2 0m % 3 0m 的断面, 单桩提供的设计抗滑力为 2MN。同时在 部分桩的顶 部设置一根预应力锚索 , 倾角 30&, 锚固长度 9m, 总长 30m, 单根锚索的设计锚固力为 1 000kN。但是 , 处置 后滑坡的安全系数并未达到规范要求, 需要进行滑坡 稳定性监测, 确保高速公路交通安全。 为了评价抗滑桩的抗滑效果, 分别在 11 根抗滑桩 上设置了测斜管 , 在 4 根抗滑桩上设置了钢筋计。设 置测斜管的桩号分别为 I- 06、 I- 12、 I- 18、 I- 21、 I24、 I- 27、 I- 33、 I- 36、 I- 39、 I- 42 和 I- 48, 见图 3 ( a) , 设置钢筋计的桩号分别为 I- 21、 I- 32、 I- 42 和 I
[ 10]
f c bx x 2
( 8) ( 9)
f c bx h 0 -
式中 : K ! ! ! 单根受拉钢筋的拉力; C ! ! ! 受压区混凝土承受的压力; f c ! ! ! 混凝土轴心抗压强度设计值 ;
1
( z) + T
( 3)
! ! ! 矩形应力图的强度与受压区混凝土最大 应力 f c 的比值;
抗滑桩设计中, 关键的一项就是计算滑坡剩余下 滑力, 但是其准确计算还存在很多困难。设计部门往 往顾及安全而增大抗滑桩的抗滑推力, 这就造成了极 大的浪费。另外 , 由于地层条件的复杂性, 抗滑桩的抗 滑推力偏小 , 抗滑桩失效 , 又造成 极大的损 失。因 此, 需要通过监测来确认抗滑桩的真实受力, 计算抗滑 桩的内力分布, 评价抗滑桩的加固效果。 目前 , 抗滑桩施工完成以后, 只有少数进行了长期 监测, 而对于监测数据的深入分析还很少。抗滑桩的 监测内容主要有位移监测、 钢筋的应力监测和滑坡推 力监测。位移的监测包括用全站仪等监测桩顶位移和 在抗滑桩上设置测斜管来监测抗滑桩的侧向位移。在 抗滑桩的受力钢筋上焊接钢筋计来监测钢筋的应力, 在桩后设置土压力盒直接来监测滑坡推力。现有的监 测大多只是观测桩顶位移
[ 1~ 3] [ 2] [ 1]
守恒原理 , 引入傅立叶级数函数和西沙洛平均方法 , 通 过测 斜 数 据 评 价 单 桩 的 侧 向 应 力。 P S K Ooi 和 T L Ramsey 用测斜数据拟合基坑挡墙和深基础曲率 曲线来计算结构物的弯矩。这些监测和数据处理方法 为计算抗滑桩的内力提供了思路。 要计算抗滑桩的内力 , 就必须求得抗滑桩上所有 的未知力 , 其中关键就是求锚固段地层抗力和滑坡剩 余下滑力的大小与分布。本文从抗滑桩侧向位移和钢 筋受力的监测入手, 来计算锚固段地层抗力和滑坡剩 余下滑力 , 进而分析抗滑桩的内力分布 , 为判断抗滑桩 的设计是否合理提供一种方法, 同时为滑坡的后期治 理提供依据。
[ 8] [ 7]
固段地层抗力、 锚索拉力、 桩底应力、 桩侧摩阻力和粘 着力等。桩底应力、 桩侧摩阻力和粘着力计算都很复 杂, 它们对抗滑桩都是有利的 , 在抗滑桩的设计中一般 不予考虑。下面的计算也只考虑滑坡剩余下滑力 F 、 锚固段地层抗力 ( z ) 和锚索拉力 T ( 图 1) 。 1 2 锚固段地层抗力的计算 在 Winkler 弹性地基梁模型的基础上, 采用不同的 地基反力系数假设, 求得抗滑桩锚固段的地层抗力。 锚固段的地层抗力计算公式为 : ( z) = 式中 : ( 1) , ( 2) , ( 1) + , ( 2) + + ( n) ( 1)
收稿日期 : 2008 11 05; 修订日期 : 2009 02 09 基金项目 : 国家 自然科 学基 金资助 项目 ( 40672185) , 国 家自 然 科学基金资助项目 ( 40502026) 和浙 江省重 大科技 专 项社会发展重点项目 ( 2006C13027) 作者简介 : 申永江 ( 1979 ) , 男 , 博士 研究生 , 主要从事 边坡工 程 的稳定性评价和安全监测。 E mail: shyj79@ 163. com
( n ) ! ! ! 滑动面以 下第 1m,
2009 年第 5 期
水文地质工程地质
z
∀ 19 ∀
Mj =
j 0
z
( z j - z ) f ( z ) dz - T ( z j - z 0 )
( 6)
当 0 < z # z j 时,
0
Mj =
z
( zj - z ) f ( z ) d z 0
T ( zj - z 0 ) -
Moment calculation sketch of the anti slide
当 - b+
18 <
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#
0 时, z 0 =
通过钢筋计来监测抗 滑桩多个截面 上钢筋的受 力, 假设受拉一侧每根钢筋的受力都是一致的 , 那么由 ( 8) 、 ( 9) 两式可求得各个钢筋计监测截面的弯矩。由 ( 4) ~ ( 7) 式可得到一组超定方程组 , 运用 MATLAB 运 算程序得到最小二乘意义上的解, 这样就求出了滑坡 剩余下滑力的分布函数 f ( z ) 。监测截面越多 , 超定方 程组的解越接近真实值。
图4 抗滑桩横截面图 Fig. 4 Section of anti slide pile
I 42 号抗滑桩的锚固段岩层为砂岩 , 完整性较好, 可认为地基反力系数沿深度为常数, 即不随深度的变 化而变化。因此采用∋ K( 法来计算 锚固段地层抗力。 查文献 [ 11] 可得普通 砂砾岩的 地基反力 系数为 4 % 10 N m 。 采用测斜管可监测到抗滑桩的侧向位移 ( 表 1) , 在 Winkler 弹性地基梁模型的基础上, 采用∋ K( 法根据 式( 2) 可求得每延米的地基反力。 ( 2) 滑坡剩余下滑力计算 根据表 1 中的每延米地层抗力和已知的锚索拉力 T = 1 000kN, 由式( 3) 计算可得, 滑坡剩余下滑力 F = 8 430kN 。 由钢筋计 的监测 数据 , 可知 抗滑桩 埋深分 别为
滑坡剩余下滑力的分布型式因岩土体状况的不同 总结了 几种滑坡推力和土体抗力 的分布型式 , 并给出了它们的函数表达式。以此为参 考, 并参照图 1 中的坐标系 , 假设剩余下滑力的分布函 数 f ( z ) 为一个二次多项式 : f ( z ) = az + bz + c ( 4) 式中: a 、 b、 c ! ! ! 待求的二 次项、 一 次项和常 数项系 数。 滑坡剩余下滑力为:
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第 2m, , 第 nm 的地层抗力。 第 i m 的地层抗力计算公式 : ( i ) = K i bs i 式中 : ( i ) ! ! ! 第 im 的地层抗力; K i ! ! ! 第 i m 的地基反力系数; b ! ! ! 抗滑桩的宽度; si ! ! ! 抗滑桩在滑动面以下第 im 的侧向位移。 1 3 滑坡剩余下滑力的计算 按照抗滑桩作用力系假设和图 1 中的力学分析, 由水平向的力学平衡条件得: F= 而不同。戴自航
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实例分析
工程概况 杭州 ! 金华 ! 衢州高速公路 K103 滑坡位于衢向
K103+ 000~ 360, 距义乌出口约 2km 。滑坡体水平距 离 400m、 宽 360m, 滑坡前后缘高差 130m; 滑坡体厚度 一般 15~ 40m, 潜在滑体总方 量约 160 % 10 m 。滑坡
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抗滑桩内力计算 根据抗滑桩作用力系的假设, 计算抗滑桩的内力,
就必须要知道锚固段地层抗力和滑坡剩余下滑力的大 小与分布。首先来计算锚固段地层抗力和滑坡剩余下 滑力 , 然后再计算抗滑桩的内力分布。 ( 1) 锚固段地层抗力 选取 I 42 号抗滑桩来分析 , 桩长 28m, 锚固段长度 为 10m, 桩顶以下 2m 为锚墩, 断面为 2 5m % 4 0m。抗 滑桩剖面图见图 3( b) , 截面图见图 4。
z
j 0
Qj = 当 0 < z # z j 时,
0
z
f ( z ) dz - T
( 10)
z
Qj =
z
f ( z ) dz 0
z= 1
∃
j
( z) - T
( 11)
图3 Fig. 3 抗滑桩的布置示意图 Layout of anti slide piles
式中 : Qj ! ! ! j 截面抗滑桩的剪力 ; z j ! ! ! 抗滑桩 j 截面的 z 坐标。 综合以上分析, 只要在抗滑桩上设置测斜管和钢 筋计 , 就可以知道抗滑桩的受力状态, 直接计算抗滑桩 的内力 , 为抗滑桩的评价提供依据。下面以杭金衢高 速公路 K103 滑坡抗滑桩的侧向位移监测和钢筋受力 监测为例 , 计算抗滑桩的内力分布 , 评价抗滑桩的抗滑 效果。 2 2
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水文地质工程地质
2009 年第 5 期
抗滑桩内力的监测与计算
申永江, 孙红月, 尚岳全 , 王迎超 , 李焕强 ( 浙江大学建筑工程学院 , 杭州 310027)
摘要 : 抗滑桩已广泛应用于滑坡治理 , 但是对抗滑桩的监测研究还不够深入。通过测斜 管监测抗滑 桩的侧向 位移 , 在 文 克勒 弹性地基梁模型的基础上计算得到锚固段地层抗力 , 再运用力 学平衡原理 计算滑坡 剩余下滑 力值。对抗 滑桩不 同 部位 钢筋的受力进行监测 , 可求得各个截面处的弯矩。假设滑坡剩 余下滑力的分布函数为一个二次多项式 , 由监测求 得 的滑 坡剩余下滑力值和抗滑桩各截面弯矩 , 分析计算可得 到该二次多项式。在求得抗滑桩所有作用力以后 , 就可以计 算 得到 抗滑桩的弯矩和剪力分布图。与设计阶段采用的抗滑桩弯矩和剪力进行比较 , 就可以知道抗滑桩的抗滑 效果 , 并 为 改进抗滑桩的设计提供依据。 关键词 : 监测 ; 抗滑桩 ; 内力 ; 滑坡剩余下滑力 中图分类号 : TU473 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 3665( 2009) 05 0018 05
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抗滑桩的内力计算
抗滑桩作用力系的假设 作用于抗滑桩有少数进行了抗滑桩
[ 1, 5, 6]
钢筋应力 和桩后土压力的监测 , 这些监测方 法都为了解抗滑桩的位移和受力特性 起到了一定作 用。要深入了解抗滑桩的受力特性, 就必须对监测数 据进行深入的分析。李文广 等通过对基坑围护墙的 监测 , 运用光顺样条算法拟合围护墙的曲率, 进而求得 弯矩。林三贤 ( San Shyan Lin) 等 运用桩土系统能量
b - 4 ac 。 2a
z 0 = - 18 时 , 抗滑桩各截面弯矩的计算分如下两 种情况: 当 z 0 # z # 0 时,
∀ 20 ∀
水文地质工程地质
2009 年第 5 期
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抗滑桩内力的计算 根据求得的地层抗力、 滑坡剩余下滑力、 锚索拉力
- 48, 见图 3( b) 。
来计算抗滑桩的内力。 ( 6) 、 ( 7) 两式已经给出了抗滑 桩的弯矩计算方法。下面按照图 1 中的坐标系来推导 抗滑桩剪力的计算公式为 : 当 z 0 # z # 0 时,
∃ [(z
j
- z) ( z ) ]
( 7)
式中 : Mj ! ! ! 抗滑桩 j 截面的弯矩 ;
图 1 抗滑桩的作用力系 Fig. 1 Forces of acting on anti slide pile
z j ! ! ! 抗滑桩 j 截面的 z 坐标。 其余符号意义同前。 通过钢筋计监测钢筋的受力, 进而可计算钢筋计 所在截面处的弯矩。将抗滑桩看作钢筋混凝土构件, 假设混凝土只受压力 , 不承担拉力 , 拉力完全由钢筋承 ( 2) 担。根据图 2, 取轴向力以及弯矩平衡 , 得到抗滑桩截 面弯矩的计算公式: K = C= M=
0 2
b ! ! ! 截面宽度; x ! ! ! 按等效矩形应力图计算的受压区高度 ; M ! ! ! 抗滑桩的抵抗弯矩; h0 ! ! ! 截面有效高度。
F=
z
f ( z ) dz
0
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图2 Fig. 2 矩形截面抗滑桩弯矩计算简图 with rectangular section
z 0 的取值分两种情况: 当 - b+ b - 4 ac # - 18, z 0 = - 18; 2a - b+ b - 4 ac 2a
岩体破碎 , 风化强烈 ; 滑面沿构造破碎带发展 , 滑面分 布次生夹泥 , 强度低 ; 滑床主要为 砂岩, 完整 性较好。 其中最主要的加固措施为抗滑桩加固。在滑坡体的中 部设置了 48 根抗滑桩, 其中有 40 根采用 2 5m % 4 0m 的钢筋混凝土 桩, 单桩提 供的设计抗滑 力为 15MN; 8 根靠近滑体边缘的抗滑桩采用 2 0m % 3 0m 的断面, 单桩提供的设计抗滑力为 2MN。同时在 部分桩的顶 部设置一根预应力锚索 , 倾角 30&, 锚固长度 9m, 总长 30m, 单根锚索的设计锚固力为 1 000kN。但是 , 处置 后滑坡的安全系数并未达到规范要求, 需要进行滑坡 稳定性监测, 确保高速公路交通安全。 为了评价抗滑桩的抗滑效果, 分别在 11 根抗滑桩 上设置了测斜管 , 在 4 根抗滑桩上设置了钢筋计。设 置测斜管的桩号分别为 I- 06、 I- 12、 I- 18、 I- 21、 I24、 I- 27、 I- 33、 I- 36、 I- 39、 I- 42 和 I- 48, 见图 3 ( a) , 设置钢筋计的桩号分别为 I- 21、 I- 32、 I- 42 和 I
[ 10]
f c bx x 2
( 8) ( 9)
f c bx h 0 -
式中 : K ! ! ! 单根受拉钢筋的拉力; C ! ! ! 受压区混凝土承受的压力; f c ! ! ! 混凝土轴心抗压强度设计值 ;
1
( z) + T
( 3)
! ! ! 矩形应力图的强度与受压区混凝土最大 应力 f c 的比值;
抗滑桩设计中, 关键的一项就是计算滑坡剩余下 滑力, 但是其准确计算还存在很多困难。设计部门往 往顾及安全而增大抗滑桩的抗滑推力, 这就造成了极 大的浪费。另外 , 由于地层条件的复杂性, 抗滑桩的抗 滑推力偏小 , 抗滑桩失效 , 又造成 极大的损 失。因 此, 需要通过监测来确认抗滑桩的真实受力, 计算抗滑 桩的内力分布, 评价抗滑桩的加固效果。 目前 , 抗滑桩施工完成以后, 只有少数进行了长期 监测, 而对于监测数据的深入分析还很少。抗滑桩的 监测内容主要有位移监测、 钢筋的应力监测和滑坡推 力监测。位移的监测包括用全站仪等监测桩顶位移和 在抗滑桩上设置测斜管来监测抗滑桩的侧向位移。在 抗滑桩的受力钢筋上焊接钢筋计来监测钢筋的应力, 在桩后设置土压力盒直接来监测滑坡推力。现有的监 测大多只是观测桩顶位移
[ 1~ 3] [ 2] [ 1]
守恒原理 , 引入傅立叶级数函数和西沙洛平均方法 , 通 过测 斜 数 据 评 价 单 桩 的 侧 向 应 力。 P S K Ooi 和 T L Ramsey 用测斜数据拟合基坑挡墙和深基础曲率 曲线来计算结构物的弯矩。这些监测和数据处理方法 为计算抗滑桩的内力提供了思路。 要计算抗滑桩的内力 , 就必须求得抗滑桩上所有 的未知力 , 其中关键就是求锚固段地层抗力和滑坡剩 余下滑力的大小与分布。本文从抗滑桩侧向位移和钢 筋受力的监测入手, 来计算锚固段地层抗力和滑坡剩 余下滑力 , 进而分析抗滑桩的内力分布 , 为判断抗滑桩 的设计是否合理提供一种方法, 同时为滑坡的后期治 理提供依据。
[ 8] [ 7]
固段地层抗力、 锚索拉力、 桩底应力、 桩侧摩阻力和粘 着力等。桩底应力、 桩侧摩阻力和粘着力计算都很复 杂, 它们对抗滑桩都是有利的 , 在抗滑桩的设计中一般 不予考虑。下面的计算也只考虑滑坡剩余下滑力 F 、 锚固段地层抗力 ( z ) 和锚索拉力 T ( 图 1) 。 1 2 锚固段地层抗力的计算 在 Winkler 弹性地基梁模型的基础上, 采用不同的 地基反力系数假设, 求得抗滑桩锚固段的地层抗力。 锚固段的地层抗力计算公式为 : ( z) = 式中 : ( 1) , ( 2) , ( 1) + , ( 2) + + ( n) ( 1)
收稿日期 : 2008 11 05; 修订日期 : 2009 02 09 基金项目 : 国家 自然科 学基 金资助 项目 ( 40672185) , 国 家自 然 科学基金资助项目 ( 40502026) 和浙 江省重 大科技 专 项社会发展重点项目 ( 2006C13027) 作者简介 : 申永江 ( 1979 ) , 男 , 博士 研究生 , 主要从事 边坡工 程 的稳定性评价和安全监测。 E mail: shyj79@ 163. com
( n ) ! ! ! 滑动面以 下第 1m,
2009 年第 5 期
水文地质工程地质
z
∀ 19 ∀
Mj =
j 0
z
( z j - z ) f ( z ) dz - T ( z j - z 0 )
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当 0 < z # z j 时,
0
Mj =
z
( zj - z ) f ( z ) d z 0
T ( zj - z 0 ) -