雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體受力特征及影響因素研究摘要本論文針對(duì)大型冰磧堆積體穩(wěn)定性問題，開展雙排抗滑樁加固其受力特征及影響因素的研究。通過理論分析、數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究了雙排抗滑樁在冰磧堆積體中的受力分布規(guī)律，探討了樁間距、樁長(zhǎng)、樁徑、土體參數(shù)等因素對(duì)其受力特征的影響。研究結(jié)果揭示了雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體的力學(xué)機(jī)制，為實(shí)際工程中雙排抗滑樁的合理設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。關(guān)鍵詞雙排抗滑樁；大型冰磧堆積體；受力特征；影響因素一、引言冰磧堆積體是在冰川運(yùn)動(dòng)過程中，由冰川搬運(yùn)、堆積而成的松散堆積物[1]。大型冰磧堆積體由于其物質(zhì)組成復(fù)雜、結(jié)構(gòu)松散、孔隙比大、強(qiáng)度低等特性，在自然因素（如降雨、地震）和人類工程活動(dòng)的影響下，極易發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全和工程建設(shè)安全[2]?？够瑯蹲鳛橐环N常用的滑坡治理工程措施，具有受力明確、施工方便、對(duì)環(huán)境破壞小等優(yōu)點(diǎn)，在滑坡防治中得到了廣泛應(yīng)用[3]。雙排抗滑樁相較于單排抗滑樁，具有更強(qiáng)的抗滑能力和穩(wěn)定性，能夠更好地適應(yīng)大型冰磧堆積體復(fù)雜的地質(zhì)條件[4]。然而，目前對(duì)于雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體的受力特征及影響因素的研究還相對(duì)不足，其力學(xué)機(jī)制尚未完全明晰。因此，開展雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體受力特征及影響因素的研究，對(duì)于提高滑坡治理工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。二、大型冰磧堆積體特性及雙排抗滑樁加固原理2.1大型冰磧堆積體特性大型冰磧堆積體主要由大小不一的塊石、碎石、砂土和粘性土等組成，顆粒級(jí)配極不均勻。其結(jié)構(gòu)松散，孔隙率較大，導(dǎo)致堆積體的密實(shí)度較低。受冰川搬運(yùn)和堆積過程的影響，冰磧堆積體的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)在空間上具有明顯的差異性，力學(xué)性質(zhì)也表現(xiàn)出較大的離散性。此外，冰磧堆積體的透水性較強(qiáng)，在降雨作用下，地下水水位上升較快，孔隙水壓力增大，從而降低堆積體的抗剪強(qiáng)度，增加滑坡發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[5]。2.2雙排抗滑樁加固原理雙排抗滑樁通過將樁體嵌入穩(wěn)定的地層中，利用樁與土體之間的摩阻力和嵌固端的錨固力來抵抗滑坡推力。前排樁主要承擔(dān)部分滑坡推力，改變滑坡體的滑動(dòng)面形態(tài)，后排樁進(jìn)一步抵抗剩余的滑坡推力，起到雙重阻滑的作用。前后排樁相互協(xié)同工作，共同限制滑坡體的滑動(dòng)變形，提高堆積體的整體穩(wěn)定性[6]。雙排抗滑樁的合理布置和設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮其抗滑效能，有效治理大型冰磧堆積體滑坡。三、雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體受力特征3.1樁身軸力分布特征通過數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，雙排抗滑樁的樁身軸力沿樁長(zhǎng)方向呈現(xiàn)出一定的分布規(guī)律。在樁頂部位，由于受到滑坡推力的直接作用，軸力相對(duì)較大；隨著樁身深度的增加，軸力逐漸減小，在樁底嵌固端附近軸力趨于穩(wěn)定。前排樁的樁身軸力總體上大于后排樁，這是因?yàn)榍芭艠妒紫瘸惺芑峦屏Γ謸?dān)了大部分的荷載[7]。同時(shí)，在不同工況下（如降雨、地震等），樁身軸力的分布會(huì)發(fā)生明顯變化，降雨導(dǎo)致土體軟化，滑坡推力增大，樁身軸力也相應(yīng)增大。3.2樁身彎矩分布特征樁身彎矩的分布與軸力密切相關(guān)，其最大值通常出現(xiàn)在滑坡推力作用點(diǎn)附近或樁身與滑動(dòng)面相交的位置。前排樁的最大彎矩值一般大于后排樁，這是由于前排樁直接承受滑坡推力，受力更為復(fù)雜。隨著樁間距的變化，樁身彎矩的分布也會(huì)發(fā)生改變，較小的樁間距會(huì)使樁身彎矩分布更加均勻，而較大的樁間距則會(huì)導(dǎo)致樁身彎矩集中現(xiàn)象更加明顯[8]。此外，樁長(zhǎng)和樁徑對(duì)樁身彎矩也有顯著影響，增加樁長(zhǎng)可以減小樁身最大彎矩，增大樁徑則可以提高樁的抗彎能力。3.3樁側(cè)摩阻力分布特征樁側(cè)摩阻力是雙排抗滑樁抵抗滑坡推力的重要組成部分。在樁頂附近，由于土體受到滑坡推力的擾動(dòng)較大，樁側(cè)摩阻力相對(duì)較?。浑S著樁身深度的增加，土體逐漸趨于穩(wěn)定，樁側(cè)摩阻力逐漸增大，在一定深度處達(dá)到最大值，之后又隨著深度的增加而逐漸減小。前排樁的樁側(cè)摩阻力在滑坡推力作用范圍內(nèi)較大，后排樁的樁側(cè)摩阻力則在樁身中下部相對(duì)較大[9]。土體的物理力學(xué)性質(zhì)，如粘聚力和內(nèi)摩擦角，對(duì)樁側(cè)摩阻力的大小和分布有著決定性的影響。四、雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體受力的影響因素4.1樁間距的影響樁間距是影響雙排抗滑樁受力性能的關(guān)鍵因素之一。較小的樁間距可以使前后排樁更好地協(xié)同工作，共同承擔(dān)滑坡推力，從而減小單樁所受的荷載，使樁身軸力、彎矩和樁側(cè)摩阻力分布更加均勻。然而，樁間距過小會(huì)增加工程成本，且施工難度增大。相反，較大的樁間距會(huì)導(dǎo)致樁間土體的拱效應(yīng)減弱，部分滑坡推力無法有效傳遞到后排樁，使前排樁受力過大，容易出現(xiàn)破壞[10]。因此，在實(shí)際工程中，需要根據(jù)滑坡推力大小、土體性質(zhì)等因素合理確定樁間距。4.2樁長(zhǎng)的影響樁長(zhǎng)直接影響雙排抗滑樁的錨固深度和抗滑能力。增加樁長(zhǎng)可以使樁體更好地嵌入穩(wěn)定地層，提高樁的錨固力，從而減小樁身的變形和內(nèi)力。隨著樁長(zhǎng)的增加，樁身軸力和彎矩的最大值會(huì)逐漸減小，樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮也更加充分。但是，過長(zhǎng)的樁長(zhǎng)會(huì)增加施工難度和成本，同時(shí)可能會(huì)受到地質(zhì)條件的限制[11]。因此，樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)需要綜合考慮滑坡體厚度、穩(wěn)定地層位置以及工程經(jīng)濟(jì)等因素。4.3樁徑的影響樁徑的大小決定了樁的橫截面面積和抗彎剛度。增大樁徑可以提高樁的承載能力和抗彎能力，減小樁身的變形。在相同的滑坡推力作用下，較大樁徑的抗滑樁樁身軸力、彎矩和樁側(cè)摩阻力相對(duì)較小，且分布更加均勻。然而，樁徑過大也會(huì)增加材料用量和工程成本，同時(shí)對(duì)施工設(shè)備和工藝要求更高[12]。所以，在設(shè)計(jì)樁徑時(shí)，需要根據(jù)滑坡推力、土體力學(xué)性質(zhì)以及工程預(yù)算等因素進(jìn)行優(yōu)化選擇。4.4土體參數(shù)的影響土體的物理力學(xué)參數(shù)，如粘聚力、內(nèi)摩擦角、重度等，對(duì)雙排抗滑樁的受力特征有著重要影響。粘聚力和內(nèi)摩擦角越大，土體的抗剪強(qiáng)度越高，樁側(cè)摩阻力也越大，從而能夠更好地發(fā)揮抗滑樁的作用。土體重度的增加會(huì)使滑坡推力增大，導(dǎo)致樁身軸力和彎矩相應(yīng)增大[13]。此外，土體的壓縮性和滲透性也會(huì)影響樁土相互作用，進(jìn)而影響抗滑樁的受力性能。因此，準(zhǔn)確獲取土體參數(shù)是進(jìn)行雙排抗滑樁合理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。五、結(jié)論與展望5.1結(jié)論本研究通過對(duì)雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體受力特征及影響因素的研究，得出以下主要結(jié)論：（1）明確了雙排抗滑樁在大型冰磧堆積體中的受力分布規(guī)律，樁身軸力、彎矩和樁側(cè)摩阻力沿樁長(zhǎng)方向呈現(xiàn)出特定的分布特征，且前排樁和后排樁的受力存在差異。（2）系統(tǒng)分析了樁間距、樁長(zhǎng)、樁徑和土體參數(shù)等因素對(duì)雙排抗滑樁受力特征的影響，各因素對(duì)樁的受力性能有著不同程度的影響，且相互之間存在一定的關(guān)聯(lián)。（3）揭示了雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體的力學(xué)機(jī)制，為實(shí)際工程中雙排抗滑樁的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論依據(jù)。（1）明確了雙排抗滑樁在大型冰磧堆積體中的受力分布規(guī)律，樁身軸力、彎矩和樁側(cè)摩阻力沿樁長(zhǎng)方向呈現(xiàn)出特定的分布特征，且前排樁和后排樁的受力存在差異。（2）系統(tǒng)分析了樁間距、樁長(zhǎng)、樁徑和土體參數(shù)等因素對(duì)雙排抗滑樁受力特征的影響，各因素對(duì)樁的受力性能有著不同程度的影響，且相互之間存在一定的關(guān)聯(lián)。（3）揭示了雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體的力學(xué)機(jī)制，為實(shí)際工程中雙排抗滑樁的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論依據(jù)。（2）系統(tǒng)分析了樁間距、樁長(zhǎng)、樁徑和土體參數(shù)等因素對(duì)雙排抗滑樁受力特征的影響，各因素對(duì)樁的受力性能有著不同程度的影響，且相互之間存在一定的關(guān)聯(lián)。（3）揭示了雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體的力學(xué)機(jī)制，為實(shí)際工程中雙排抗滑樁的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論依據(jù)。（3）揭示了雙排抗滑樁加固大型冰磧堆積體的力學(xué)機(jī)制，為實(shí)際工程中雙排抗滑樁的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論依據(jù)。5.2展望盡管本研究取得了一定的成果，但仍存在一些不足之處，需要進(jìn)一步深入研究：（1）本研究主要基于理論分析、數(shù)值模擬和有限的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，未來可開展更多大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以獲取更準(zhǔn)確的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證和完善研究成果。（2）考慮更多復(fù)雜因素對(duì)雙排抗滑樁受力性能的影響，如凍融循環(huán)、地下水滲流與應(yīng)力場(chǎng)的耦合作用等，進(jìn)一步揭示其在復(fù)雜環(huán)境條件下的力學(xué)行為。（3）開展雙排抗滑樁與其他加固措施（如錨索、注漿等）聯(lián)合作用的研究，探索更有效的大型冰磧堆積體滑坡治理方案。（1）本研究主要基于理論分析、數(shù)值模擬和有限的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，未來可開展更多大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以獲取更準(zhǔn)確的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證和完善研究成果。（2）考慮更多復(fù)雜因素對(duì)雙排抗滑樁受力性能的影響，如凍融循環(huán)、地下水滲流與應(yīng)力場(chǎng)的耦合作用等，進(jìn)一步揭示其在復(fù)雜環(huán)境條件下的力學(xué)行為。（3）開展雙排抗滑樁與其他加固措施（如錨索、注漿等）聯(lián)合作用的研究，探索更有效的大型冰磧堆積體滑坡治理方案。（2）考慮更多復(fù)雜因素對(duì)雙排抗滑樁受力性能的影響，如凍融循環(huán)、地下水滲流與應(yīng)力場(chǎng)的耦合作用等，