雙排抗滑樁設(shè)計計算中的若干問題研究

黃霞　王小委　李雙智

摘要：從滑坡災(zāi)害談起，分析了工程中常使用的支擋結(jié)構(gòu)形式——雙排抗滑樁。介紹了雙排抗滑樁理論計算模型的研究現(xiàn)狀，認為合理的計算模型必須慎重考慮樁-土之間相互作用，并給出了具有代表性的理論計算模型；指出了滑坡推力的計算方法已較成熟，研究熱點多集中于推力在前、后排樁的分配方式上；針對研究較少的雙排樁樁頂連接方式，介紹了現(xiàn)有的一些研究成果，認為沒有哪種連接方式具有絕對的優(yōu)勢，應(yīng)該視情況而定；分析、指出了研究動荷載作用下雙排抗滑樁理論分析的必要性；從研究文獻分析，認為數(shù)值模擬技術(shù)是雙排抗滑樁理論研究的強有力工具，應(yīng)該得到重視。最后給出了雙排抗滑樁未來可能的幾個研究方向。

關(guān)鍵詞：支擋結(jié)構(gòu)；滑坡推力；動荷載；數(shù)值模擬；雙排抗滑樁

中圖分類號：TU473文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）02027904

1引言

滑坡為人類所面臨的自然災(zāi)害之一，而且發(fā)生頻繁，殃及世界眾多地區(qū)，因此對滑坡的成因機理、預(yù)測預(yù)報及處置研究一直受到各國政府的高度重視。抗滑樁是滑坡治理中常采用的支擋結(jié)構(gòu)形式，可布置為單排或雙排。針對單排抗滑樁，現(xiàn)有計算理論及設(shè)計方法較完善，而雙排抗滑樁由于作用機理復(fù)雜，現(xiàn)有研究成果較少，其計算理論和設(shè)計方法因而也相對欠缺。祁斌和常波以紅石包滑坡為例，從樁土作用計算模型、抗滑樁設(shè)計及工程材料用量方面對單、雙排樁進行了對比分析，發(fā)現(xiàn)在滑坡推力較大的情況下，采用雙排抗滑樁更為經(jīng)濟合理[1]。可見，在某些特定條件下，實際工程中采用雙排抗滑樁的可能性較大，因此，開展雙排抗滑樁理論計算及設(shè)計研究既存在理論價值更存在實際工程價值。筆者在閱讀大量國內(nèi)外研究文獻的基礎(chǔ)上，分析了雙排抗滑樁設(shè)計計算研究中存在的若干熱點問題（包括：雙排抗滑樁理論計算模型、雙排抗滑樁滑坡推力計算方法、雙排抗滑樁樁頂連接方式、動荷載作用下雙排抗滑樁的力學(xué)分析及數(shù)值模擬技術(shù)在雙排抗滑樁計算中的應(yīng)用等），并提出了雙排抗滑樁未來的可能研究方向。

2雙排抗滑樁理論計算模型研究

雙排抗滑樁理論計算模型服務(wù)于設(shè)計計算，不合理的計算模型常常導(dǎo)致荒謬的結(jié)果，因此模型方面的研究一直是熱點問題，好的計算模型應(yīng)該能反映實際情況（如樁-土間相互作用），這樣才能經(jīng)得住理論和實際工程的檢驗。劉小麗[2]在按照壓力法分析雙排抗滑樁時，建立了兩種地基模型：①考慮了地基連續(xù)性狀的雙參數(shù)模型；②彈塑性地基模型，同時也建立了對應(yīng)的2種抗滑樁計算模型。李仁平[3]將深基坑樁按被動樁統(tǒng)一進行分析，建立了雙排樁的理想彈塑性模型，認為滑面以上樁-土相互作用關(guān)系為雙曲線模型，滑面以下樁-土相互作用關(guān)系為Winkler地基模型。周翠英、劉祚秋[4]等將門架式雙排樁及樁間土視為一個整體，提出了樁間土對前、后排樁的作用模式和計算方法。何頤華[5]等采用模型試驗對雙排樁的位移隨排距變化規(guī)律進行研究，提出了帶連梁雙排樁的計算方法。張富軍[6]對目前工程設(shè)計中常用的幾種雙排抗滑樁計算方法做了改進，提出了修正的計算模型，并通過模型試驗給予了驗證。

上述研究成果本質(zhì)上并沒有太大差異，只是在考慮影響因素時的側(cè)重點不一樣而已，在此不作過多評述。筆者認為劉鴻[7]提出的雙排抗滑樁的計算模型具有代表意義，如圖1所示，詳細推導(dǎo)過程見劉鴻2007年的碩士學(xué)位論文《雙排抗滑樁計算方法研究》。

3雙排抗滑樁滑坡推力計算方法研究

對于雙排抗滑樁的設(shè)計，傳統(tǒng)的計算方法將樁-土之間的作用簡化為平面問題，并沒有考慮樁身截面對于滑坡推力的影響，因此研究雙排抗滑樁滑坡推力，總結(jié)前排樁、后排樁滑坡推力的組成很有必要。目前，對抗滑樁滑坡推力的計算大多采用傳遞系數(shù)法，在相關(guān)規(guī)范中也明確規(guī)定將其作為折線形滑面的滑坡穩(wěn)定性分析和滑坡推力計算的方法。梁斌等[8]考慮了抗滑樁變形量的大小對樁前抗力的影響，以及樁-土的共同作用，得出了利用有限元強度折減法計算滑坡推力的合理性與可行性。楊濤等[9]對抗滑樁滑坡推力的分布形式進行了研究，考慮了滑坡體幾何形態(tài)對分布形式的影響，定量地計算出滑坡推力的分布形式。戴子航[10]通過對模型試驗和現(xiàn)場試樁試驗資料分析研究，得出了抗滑樁滑坡推力與土體抗力的分布函數(shù)。鄭穎人等[11]通過對比不同安全系數(shù)定義方法對滑坡推力計算的影響，得出了一般情況下，應(yīng)采用強度儲備安全系數(shù)作為邊（滑）坡的安全系數(shù)。王旭等[12]采用有限元法研究了考慮樁土相互作用的雙排樁內(nèi)力分配，計算了滑坡推力在兩排樁之間的分布。劉鴻[7]在建立雙排抗滑樁計算模型的基礎(chǔ)上得到了滑坡推力在前排樁及后排樁所產(chǎn)生的作用力計算公式。唐芬等[13]對雙排抗滑樁推力分擔(dān)做了研究，建立了用于雙排抗滑樁的多目標優(yōu)化，并優(yōu)選出了合理的推力分擔(dān)模式。

對于雙排抗滑樁滑坡推力的計算多數(shù)情況下仍然是采用傳遞系數(shù)法，現(xiàn)簡述如下：傳遞系數(shù)法取平行于滑動方向的滑動斷面，自后向前計算求解滑坡推力，如果某位置計算的滑坡推力小于0，說明此位置以上的滑體處于穩(wěn)定狀態(tài)，則從此處開始重新計算滑坡推力。將滑動方向和變形位移大體一致的滑體視為一個計算單元，在順滑動主軸方向的地質(zhì)縱斷面上按滑面（帶）的產(chǎn)狀和巖土性質(zhì)劃分為若干鉛直條塊，由后往前計算各條塊分界面上的剩余下滑力即是該部分的滑坡推力。

計算中有以下基本假定。

（1）每段滑體的下滑力方向與其所在的滑面（帶）平行。

（2）橫向（垂直于主軸斷面的方向）按每米計算，略去兩側(cè)的摩擦阻力不計。

（3）視滑體為剛體，由后向前傳遞下滑力作為整體滑動，不計滑體內(nèi)部的應(yīng)力作用。

（4）作用于任一分界面上的推力分布圖形，當(dāng)滑體上層和下層的滑動速度大體一致時，可假定為矩形；2014年2月綠色科技第2期

4雙排抗滑樁樁頂連接方式研究

目前雙排抗滑樁樁頂連接方式?jīng)]有統(tǒng)一的標準，各設(shè)計單位只能根據(jù)工程經(jīng)驗來確定，出現(xiàn)這一局面的主要原因是很少有研究人員把樁頂連接方式作為專門的研究對象，因而導(dǎo)致對各種連接方式的優(yōu)劣性了解得不夠多。endprint

雙排抗滑樁樁頂連接方式可分為無連接、同排相連、前后排相連和全連接等4種方式。申永江等[14]通過ANSYS有限元軟件模擬了4種連接方式下雙排抗滑樁工作性能，認為在雙排抗滑樁設(shè)計中采用前后排相連的樁頂連接方式較經(jīng)濟合理。張可能等[15]提出了一種新型抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)體系——拱形雙排抗滑樁，并采用有限元軟件對比了直線型雙排抗滑樁，認為前者的樁頂位移較小，整體穩(wěn)定性和協(xié)同受力能力更好。錢同輝等[16]采用有限元技術(shù)模擬了框架式雙排抗滑樁樁-土共同作用特征和阻滑能力，發(fā)現(xiàn)框架式雙排抗滑樁具有等效連拱支擋作用和較大的剛度及穩(wěn)定性。

雙排抗滑樁樁頂連接采用何種方式，具體還得根據(jù)實際情況來定，不存在哪種連接方式絕對地好或者差，需要設(shè)計人員進行一定的權(quán)衡。

5動荷載作用下雙排抗滑樁力學(xué)分析研究

現(xiàn)階段抗滑樁的設(shè)計主要考慮靜荷載作用，對地震等動力作用研究甚少，因此，有必要研究抗滑樁的地震動效應(yīng)。陶云輝等[17]采用FLAC-3D軟件模擬了樁-土的動力作用，發(fā)現(xiàn)在地震力作用下，抗滑樁自由段樁后土壓力分布由三角形變?yōu)榱颂菪危瑯俄數(shù)膭討?yīng)力增量較大，提出在抗滑樁的抗震設(shè)計中，地震動應(yīng)力作用可以考慮為倒梯形分布。俞強[18]采用有限元技術(shù)研究了列車動荷載作用下單樁-土的動力作用，研究結(jié)果對列車動荷載作用下抗滑樁長期安全性和耐久性分析評價提供重要依據(jù)。許江波、鄭穎人[19]設(shè)計完成了邊坡振動臺大型模型試驗，探討了地震作用下埋入式抗滑樁模型邊坡的動力特性與振動響應(yīng)規(guī)律以及地震動參數(shù)對動力特性和動力響應(yīng)的影響。王麗萍等[20]采用土工離心機及專用振動臺，進行了靜動力加載條件下抗滑樁加固黏性土坡的離心模型試驗，試驗結(jié)果表明地震過程中土坡的加速度響應(yīng)自下而上逐漸增大，震后殘余變形的水平分量最值相比震前向坡上部移動。孫樹民[21]總結(jié)了土-結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的發(fā)展過程，探討了各種研究方法的特點及其適用范圍，并對土-結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的發(fā)展趨勢作了展望。許江波、鄭穎人[22]采用動力強度折減法，利用FLAC軟件，比較了抗滑樁在地震前后內(nèi)力值，認為在地震作用下埋入式抗滑樁能夠滿足抗震設(shè)計要求，為邊坡抗震設(shè)計提供一種新的支護方法。李海波等[23]結(jié)合強度折減法的思想，并考慮到地震荷載特征及其離散元法和順層巖質(zhì)邊坡特點，提出了一種求解地震荷載作用下順層巖質(zhì)邊坡安全系數(shù)的方法。

可見，對于在動荷載作用下的雙排抗滑樁力學(xué)分析研究成果較少，但是實際工程中又往往不能忽略動荷載的作用，因此可以預(yù)見未來動荷載作用下雙排抗滑樁力學(xué)分析研究是熱點。

6數(shù)值模擬技術(shù)在雙排抗滑樁研究中的

應(yīng)用一般說來，涉及到巖土工程的問題往往是復(fù)雜的，要得到解析解更是不切實際，這個時候數(shù)值模擬技術(shù)顯示了它的優(yōu)勢。雙排抗滑樁理論到現(xiàn)在為止還極不成熟，很多問題還沒法解析化，經(jīng)驗性的假設(shè)添加過多，導(dǎo)致一些理論計算適用性不是太強，因此有很多學(xué)者采用數(shù)值技術(shù)分析雙排抗滑樁工作性能，以期得到一些一般化的規(guī)律，為理論研究提供基本性結(jié)論。鄒盛堂、戴子航[24]采用ABAQUS有限元軟件，建立了雙排抗滑樁的三維數(shù)值分析模型，計算了各排樁的實際受力和變形，為確定滑坡推力在各排樁上的分布形式或大小提供依據(jù)。鄭剛、李欣等[25]提出了一種新的考慮樁-土作用的平面桿系有限元雙排樁分析模型，將雙排樁之間的土視為薄壓縮層，并以水平向彈簧模擬，可以考慮兩排樁之間土層分布變化、壓縮性、樁間土加固等對雙排樁相互作用的影響。申永江[26]等從錨索雙排抗滑樁的監(jiān)測研究入手，結(jié)合有限元法分析了樁間距對雙排抗滑樁內(nèi)力的影響，得出雙排樁樁間距在4H范圍內(nèi)變化時，樁間距越大，后排樁的彎矩和剪力也就越大，而前排樁彎矩和剪力越小的結(jié)論，建議樁間距取2H，以保證前后兩排樁都能起到較好的抗滑作用。鄧夷明[27]通過ABAQUS分析了雙排樁在不同排拒情況下，樁身內(nèi)力的分布情況，得出后排樁所承受的推力、內(nèi)力較前排大，且隨排距的增大而增大，而前排樁的推力、內(nèi)力隨排距的增大而增大，當(dāng)間距足夠大時，二者的推力、內(nèi)力比較接近。

不容置疑，數(shù)值模擬技術(shù)在雙排樁分析中起到了極大作用，但是掌握此技術(shù)的畢竟只在少數(shù)，操作起來十分復(fù)雜，尤其在做接觸問題分析時，前處理工作繁瑣，耗時多，況且在做模擬計算時沒法將縱多因素考慮進去。因此，筆者認為數(shù)值模擬技術(shù)只能作為一個強有力的試探性工具，沒法代替理論研究，但是作為一個工具還是值得深入學(xué)習(xí)。

7雙排抗滑樁設(shè)計計算展望

自20世紀70年代中后期雙排抗滑樁出現(xiàn)在實際工程以來，經(jīng)歷了近40年的發(fā)展，積累了許多經(jīng)驗，在工程運用中也取得了輝煌的成績，但對于雙排抗滑樁的理論研究仍處于初步階段。筆者認為今后一段時間內(nèi)關(guān)于雙排抗滑樁的研究可以從以下幾點開展。

（1）繼續(xù)深入開展雙排抗滑樁計算模型研究，考慮合適的樁-土之間相互作用。

（2）研究滑坡推力在雙排抗滑樁前、后排的合適分配比例。

（3）進行不同樁頂連接方式的理論研究，確定特定條件下的樁頂合理連接方式。

（4）在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上開展動荷載條件下雙排抗滑樁理論計算研究。

（5）在考慮更多因素的前提下，繼續(xù)研究數(shù)值模擬技術(shù)在雙排抗滑樁分析中的應(yīng)用。

相信通過以上幾點的深入研究，雙排抗滑樁的設(shè)計計算理論將更加完善，今后在實際工程中也會越用越廣。

參考文獻：

[1] 祁斌，常波.單雙排抗滑樁在滑坡治理中的對比分析[J].三峽大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，32（1）：52～55.

[2] 劉小麗.新型樁錨結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2003.

[3] 李仁平.軟土地基中被動樁與土體的相互作用及其工程應(yīng)用[D].杭州：浙江大學(xué)，2001.

[4] 周翠英，劉祚秋，尚偉，等.門架式雙排抗滑樁設(shè)計計算新模式[J].巖土力學(xué)學(xué)報，2005，26（3）：441～444.

[5] 何頤華，楊斌，金寶森，等.雙排護坡樁試驗與計算的研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，1996，17（2）：58～66.

[6] 張富軍.雙排樁支護結(jié)構(gòu)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2004.

[7] 劉鴻.雙排抗滑樁計算方法研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2007.

[8] 梁斌，鄭穎人，宋雅坤.不同計算方法計算滑坡推力與樁前滑體抗力的比較與分析[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報，2008，24（2）：14～17.

[9] 楊濤，周德培，張俊云，等.抗滑樁滑坡推力分布形式的計算確定[J].巖土工程學(xué)報，2006，28（3）：322～326.

[10] 戴自航.抗滑樁滑坡推力和樁前滑體抗力分布規(guī)律的研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2002，21（4）：517～521.

[11] 鄭穎人，趙尚毅.邊（滑）坡工程設(shè)計中安全系數(shù)的討論[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2006，25（9）：1937～1940.

[12] 王旭，宴鄂川，呂美君.埋入式雙排樁-土體系樁間內(nèi)力分配的模擬[J].煤田地質(zhì)與勘探，2006（34）：57～60.endprint

雙排抗滑樁樁頂連接方式可分為無連接、同排相連、前后排相連和全連接等4種方式。申永江等[14]通過ANSYS有限元軟件模擬了4種連接方式下雙排抗滑樁工作性能，認為在雙排抗滑樁設(shè)計中采用前后排相連的樁頂連接方式較經(jīng)濟合理。張可能等[15]提出了一種新型抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)體系——拱形雙排抗滑樁，并采用有限元軟件對比了直線型雙排抗滑樁，認為前者的樁頂位移較小，整體穩(wěn)定性和協(xié)同受力能力更好。錢同輝等[16]采用有限元技術(shù)模擬了框架式雙排抗滑樁樁-土共同作用特征和阻滑能力，發(fā)現(xiàn)框架式雙排抗滑樁具有等效連拱支擋作用和較大的剛度及穩(wěn)定性。

雙排抗滑樁樁頂連接采用何種方式，具體還得根據(jù)實際情況來定，不存在哪種連接方式絕對地好或者差，需要設(shè)計人員進行一定的權(quán)衡。

5動荷載作用下雙排抗滑樁力學(xué)分析研究

現(xiàn)階段抗滑樁的設(shè)計主要考慮靜荷載作用，對地震等動力作用研究甚少，因此，有必要研究抗滑樁的地震動效應(yīng)。陶云輝等[17]采用FLAC-3D軟件模擬了樁-土的動力作用，發(fā)現(xiàn)在地震力作用下，抗滑樁自由段樁后土壓力分布由三角形變?yōu)榱颂菪危瑯俄數(shù)膭討?yīng)力增量較大，提出在抗滑樁的抗震設(shè)計中，地震動應(yīng)力作用可以考慮為倒梯形分布。俞強[18]采用有限元技術(shù)研究了列車動荷載作用下單樁-土的動力作用，研究結(jié)果對列車動荷載作用下抗滑樁長期安全性和耐久性分析評價提供重要依據(jù)。許江波、鄭穎人[19]設(shè)計完成了邊坡振動臺大型模型試驗，探討了地震作用下埋入式抗滑樁模型邊坡的動力特性與振動響應(yīng)規(guī)律以及地震動參數(shù)對動力特性和動力響應(yīng)的影響。王麗萍等[20]采用土工離心機及專用振動臺，進行了靜動力加載條件下抗滑樁加固黏性土坡的離心模型試驗，試驗結(jié)果表明地震過程中土坡的加速度響應(yīng)自下而上逐漸增大，震后殘余變形的水平分量最值相比震前向坡上部移動。孫樹民[21]總結(jié)了土-結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的發(fā)展過程，探討了各種研究方法的特點及其適用范圍，并對土-結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的發(fā)展趨勢作了展望。許江波、鄭穎人[22]采用動力強度折減法，利用FLAC軟件，比較了抗滑樁在地震前后內(nèi)力值，認為在地震作用下埋入式抗滑樁能夠滿足抗震設(shè)計要求，為邊坡抗震設(shè)計提供一種新的支護方法。李海波等[23]結(jié)合強度折減法的思想，并考慮到地震荷載特征及其離散元法和順層巖質(zhì)邊坡特點，提出了一種求解地震荷載作用下順層巖質(zhì)邊坡安全系數(shù)的方法。

可見，對于在動荷載作用下的雙排抗滑樁力學(xué)分析研究成果較少，但是實際工程中又往往不能忽略動荷載的作用，因此可以預(yù)見未來動荷載作用下雙排抗滑樁力學(xué)分析研究是熱點。

6數(shù)值模擬技術(shù)在雙排抗滑樁研究中的

應(yīng)用一般說來，涉及到巖土工程的問題往往是復(fù)雜的，要得到解析解更是不切實際，這個時候數(shù)值模擬技術(shù)顯示了它的優(yōu)勢。雙排抗滑樁理論到現(xiàn)在為止還極不成熟，很多問題還沒法解析化，經(jīng)驗性的假設(shè)添加過多，導(dǎo)致一些理論計算適用性不是太強，因此有很多學(xué)者采用數(shù)值技術(shù)分析雙排抗滑樁工作性能，以期得到一些一般化的規(guī)律，為理論研究提供基本性結(jié)論。鄒盛堂、戴子航[24]采用ABAQUS有限元軟件，建立了雙排抗滑樁的三維數(shù)值分析模型，計算了各排樁的實際受力和變形，為確定滑坡推力在各排樁上的分布形式或大小提供依據(jù)。鄭剛、李欣等[25]提出了一種新的考慮樁-土作用的平面桿系有限元雙排樁分析模型，將雙排樁之間的土視為薄壓縮層，并以水平向彈簧模擬，可以考慮兩排樁之間土層分布變化、壓縮性、樁間土加固等對雙排樁相互作用的影響。申永江[26]等從錨索雙排抗滑樁的監(jiān)測研究入手，結(jié)合有限元法分析了樁間距對雙排抗滑樁內(nèi)力的影響，得出雙排樁樁間距在4H范圍內(nèi)變化時，樁間距越大，后排樁的彎矩和剪力也就越大，而前排樁彎矩和剪力越小的結(jié)論，建議樁間距取2H，以保證前后兩排樁都能起到較好的抗滑作用。鄧夷明[27]通過ABAQUS分析了雙排樁在不同排拒情況下，樁身內(nèi)力的分布情況，得出后排樁所承受的推力、內(nèi)力較前排大，且隨排距的增大而增大，而前排樁的推力、內(nèi)力隨排距的增大而增大，當(dāng)間距足夠大時，二者的推力、內(nèi)力比較接近。

不容置疑，數(shù)值模擬技術(shù)在雙排樁分析中起到了極大作用，但是掌握此技術(shù)的畢竟只在少數(shù)，操作起來十分復(fù)雜，尤其在做接觸問題分析時，前處理工作繁瑣，耗時多，況且在做模擬計算時沒法將縱多因素考慮進去。因此，筆者認為數(shù)值模擬技術(shù)只能作為一個強有力的試探性工具，沒法代替理論研究，但是作為一個工具還是值得深入學(xué)習(xí)。

7雙排抗滑樁設(shè)計計算展望

自20世紀70年代中后期雙排抗滑樁出現(xiàn)在實際工程以來，經(jīng)歷了近40年的發(fā)展，積累了許多經(jīng)驗，在工程運用中也取得了輝煌的成績，但對于雙排抗滑樁的理論研究仍處于初步階段。筆者認為今后一段時間內(nèi)關(guān)于雙排抗滑樁的研究可以從以下幾點開展。

（1）繼續(xù)深入開展雙排抗滑樁計算模型研究，考慮合適的樁-土之間相互作用。

（2）研究滑坡推力在雙排抗滑樁前、后排的合適分配比例。

（3）進行不同樁頂連接方式的理論研究，確定特定條件下的樁頂合理連接方式。

（4）在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上開展動荷載條件下雙排抗滑樁理論計算研究。

（5）在考慮更多因素的前提下，繼續(xù)研究數(shù)值模擬技術(shù)在雙排抗滑樁分析中的應(yīng)用。

相信通過以上幾點的深入研究，雙排抗滑樁的設(shè)計計算理論將更加完善，今后在實際工程中也會越用越廣。

參考文獻：

[1] 祁斌，常波.單雙排抗滑樁在滑坡治理中的對比分析[J].三峽大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，32（1）：52～55.

[2] 劉小麗.新型樁錨結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2003.

[3] 李仁平.軟土地基中被動樁與土體的相互作用及其工程應(yīng)用[D].杭州：浙江大學(xué)，2001.

[4] 周翠英，劉祚秋，尚偉，等.門架式雙排抗滑樁設(shè)計計算新模式[J].巖土力學(xué)學(xué)報，2005，26（3）：441～444.

[5] 何頤華，楊斌，金寶森，等.雙排護坡樁試驗與計算的研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，1996，17（2）：58～66.

[6] 張富軍.雙排樁支護結(jié)構(gòu)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2004.

[7] 劉鴻.雙排抗滑樁計算方法研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2007.

[8] 梁斌，鄭穎人，宋雅坤.不同計算方法計算滑坡推力與樁前滑體抗力的比較與分析[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報，2008，24（2）：14～17.

[9] 楊濤，周德培，張俊云，等.抗滑樁滑坡推力分布形式的計算確定[J].巖土工程學(xué)報，2006，28（3）：322～326.

[10] 戴自航.抗滑樁滑坡推力和樁前滑體抗力分布規(guī)律的研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2002，21（4）：517～521.

[11] 鄭穎人，趙尚毅.邊（滑）坡工程設(shè)計中安全系數(shù)的討論[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2006，25（9）：1937～1940.

[12] 王旭，宴鄂川，呂美君.埋入式雙排樁-土體系樁間內(nèi)力分配的模擬[J].煤田地質(zhì)與勘探，2006（34）：57～60.endprint

雙排抗滑樁樁頂連接方式可分為無連接、同排相連、前后排相連和全連接等4種方式。申永江等[14]通過ANSYS有限元軟件模擬了4種連接方式下雙排抗滑樁工作性能，認為在雙排抗滑樁設(shè)計中采用前后排相連的樁頂連接方式較經(jīng)濟合理。張可能等[15]提出了一種新型抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)體系——拱形雙排抗滑樁，并采用有限元軟件對比了直線型雙排抗滑樁，認為前者的樁頂位移較小，整體穩(wěn)定性和協(xié)同受力能力更好。錢同輝等[16]采用有限元技術(shù)模擬了框架式雙排抗滑樁樁-土共同作用特征和阻滑能力，發(fā)現(xiàn)框架式雙排抗滑樁具有等效連拱支擋作用和較大的剛度及穩(wěn)定性。

雙排抗滑樁樁頂連接采用何種方式，具體還得根據(jù)實際情況來定，不存在哪種連接方式絕對地好或者差，需要設(shè)計人員進行一定的權(quán)衡。

5動荷載作用下雙排抗滑樁力學(xué)分析研究

現(xiàn)階段抗滑樁的設(shè)計主要考慮靜荷載作用，對地震等動力作用研究甚少，因此，有必要研究抗滑樁的地震動效應(yīng)。陶云輝等[17]采用FLAC-3D軟件模擬了樁-土的動力作用，發(fā)現(xiàn)在地震力作用下，抗滑樁自由段樁后土壓力分布由三角形變?yōu)榱颂菪危瑯俄數(shù)膭討?yīng)力增量較大，提出在抗滑樁的抗震設(shè)計中，地震動應(yīng)力作用可以考慮為倒梯形分布。俞強[18]采用有限元技術(shù)研究了列車動荷載作用下單樁-土的動力作用，研究結(jié)果對列車動荷載作用下抗滑樁長期安全性和耐久性分析評價提供重要依據(jù)。許江波、鄭穎人[19]設(shè)計完成了邊坡振動臺大型模型試驗，探討了地震作用下埋入式抗滑樁模型邊坡的動力特性與振動響應(yīng)規(guī)律以及地震動參數(shù)對動力特性和動力響應(yīng)的影響。王麗萍等[20]采用土工離心機及專用振動臺，進行了靜動力加載條件下抗滑樁加固黏性土坡的離心模型試驗，試驗結(jié)果表明地震過程中土坡的加速度響應(yīng)自下而上逐漸增大，震后殘余變形的水平分量最值相比震前向坡上部移動。孫樹民[21]總結(jié)了土-結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的發(fā)展過程，探討了各種研究方法的特點及其適用范圍，并對土-結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的發(fā)展趨勢作了展望。許江波、鄭穎人[22]采用動力強度折減法，利用FLAC軟件，比較了抗滑樁在地震前后內(nèi)力值，認為在地震作用下埋入式抗滑樁能夠滿足抗震設(shè)計要求，為邊坡抗震設(shè)計提供一種新的支護方法。李海波等[23]結(jié)合強度折減法的思想，并考慮到地震荷載特征及其離散元法和順層巖質(zhì)邊坡特點，提出了一種求解地震荷載作用下順層巖質(zhì)邊坡安全系數(shù)的方法。

可見，對于在動荷載作用下的雙排抗滑樁力學(xué)分析研究成果較少，但是實際工程中又往往不能忽略動荷載的作用，因此可以預(yù)見未來動荷載作用下雙排抗滑樁力學(xué)分析研究是熱點。

6數(shù)值模擬技術(shù)在雙排抗滑樁研究中的

應(yīng)用一般說來，涉及到巖土工程的問題往往是復(fù)雜的，要得到解析解更是不切實際，這個時候數(shù)值模擬技術(shù)顯示了它的優(yōu)勢。雙排抗滑樁理論到現(xiàn)在為止還極不成熟，很多問題還沒法解析化，經(jīng)驗性的假設(shè)添加過多，導(dǎo)致一些理論計算適用性不是太強，因此有很多學(xué)者采用數(shù)值技術(shù)分析雙排抗滑樁工作性能，以期得到一些一般化的規(guī)律，為理論研究提供基本性結(jié)論。鄒盛堂、戴子航[24]采用ABAQUS有限元軟件，建立了雙排抗滑樁的三維數(shù)值分析模型，計算了各排樁的實際受力和變形，為確定滑坡推力在各排樁上的分布形式或大小提供依據(jù)。鄭剛、李欣等[25]提出了一種新的考慮樁-土作用的平面桿系有限元雙排樁分析模型，將雙排樁之間的土視為薄壓縮層，并以水平向彈簧模擬，可以考慮兩排樁之間土層分布變化、壓縮性、樁間土加固等對雙排樁相互作用的影響。申永江[26]等從錨索雙排抗滑樁的監(jiān)測研究入手，結(jié)合有限元法分析了樁間距對雙排抗滑樁內(nèi)力的影響，得出雙排樁樁間距在4H范圍內(nèi)變化時，樁間距越大，后排樁的彎矩和剪力也就越大，而前排樁彎矩和剪力越小的結(jié)論，建議樁間距取2H，以保證前后兩排樁都能起到較好的抗滑作用。鄧夷明[27]通過ABAQUS分析了雙排樁在不同排拒情況下，樁身內(nèi)力的分布情況，得出后排樁所承受的推力、內(nèi)力較前排大，且隨排距的增大而增大，而前排樁的推力、內(nèi)力隨排距的增大而增大，當(dāng)間距足夠大時，二者的推力、內(nèi)力比較接近。

不容置疑，數(shù)值模擬技術(shù)在雙排樁分析中起到了極大作用，但是掌握此技術(shù)的畢竟只在少數(shù)，操作起來十分復(fù)雜，尤其在做接觸問題分析時，前處理工作繁瑣，耗時多，況且在做模擬計算時沒法將縱多因素考慮進去。因此，筆者認為數(shù)值模擬技術(shù)只能作為一個強有力的試探性工具，沒法代替理論研究，但是作為一個工具還是值得深入學(xué)習(xí)。

7雙排抗滑樁設(shè)計計算展望

自20世紀70年代中后期雙排抗滑樁出現(xiàn)在實際工程以來，經(jīng)歷了近40年的發(fā)展，積累了許多經(jīng)驗，在工程運用中也取得了輝煌的成績，但對于雙排抗滑樁的理論研究仍處于初步階段。筆者認為今后一段時間內(nèi)關(guān)于雙排抗滑樁的研究可以從以下幾點開展。

（1）繼續(xù)深入開展雙排抗滑樁計算模型研究，考慮合適的樁-土之間相互作用。

（2）研究滑坡推力在雙排抗滑樁前、后排的合適分配比例。

（3）進行不同樁頂連接方式的理論研究，確定特定條件下的樁頂合理連接方式。

（4）在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上開展動荷載條件下雙排抗滑樁理論計算研究。

（5）在考慮更多因素的前提下，繼續(xù)研究數(shù)值模擬技術(shù)在雙排抗滑樁分析中的應(yīng)用。

相信通過以上幾點的深入研究，雙排抗滑樁的設(shè)計計算理論將更加完善，今后在實際工程中也會越用越廣。

參考文獻：

[1] 祁斌，常波.單雙排抗滑樁在滑坡治理中的對比分析[J].三峽大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，32（1）：52～55.

[2] 劉小麗.新型樁錨結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2003.

[3] 李仁平.軟土地基中被動樁與土體的相互作用及其工程應(yīng)用[D].杭州：浙江大學(xué)，2001.

[4] 周翠英，劉祚秋，尚偉，等.門架式雙排抗滑樁設(shè)計計算新模式[J].巖土力學(xué)學(xué)報，2005，26（3）：441～444.

[5] 何頤華，楊斌，金寶森，等.雙排護坡樁試驗與計算的研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，1996，17（2）：58～66.

[6] 張富軍.雙排樁支護結(jié)構(gòu)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2004.

[7] 劉鴻.雙排抗滑樁計算方法研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2007.

[8] 梁斌，鄭穎人，宋雅坤.不同計算方法計算滑坡推力與樁前滑體抗力的比較與分析[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報，2008，24（2）：14～17.

[9] 楊濤，周德培，張俊云，等.抗滑樁滑坡推力分布形式的計算確定[J].巖土工程學(xué)報，2006，28（3）：322～326.

[10] 戴自航.抗滑樁滑坡推力和樁前滑體抗力分布規(guī)律的研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2002，21（4）：517～521.

[11] 鄭穎人，趙尚毅.邊（滑）坡工程設(shè)計中安全系數(shù)的討論[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2006，25（9）：1937～1940.

[12] 王旭，宴鄂川，呂美君.埋入式雙排樁-土體系樁間內(nèi)力分配的模擬[J].煤田地質(zhì)與勘探，2006（34）：57～60.endprint