总第316期交通科技SerialNo.3162023第1期TransportationScience&TechnologyNo.1Feb.2023DOI10.3963/j.issn.1671-7570.2023.01.007收稿日期:2022-08-10第一作者:陈权川(1995-),男,工程师,硕士。通信作者:朱爱军(1975-),男,高级工程师,博士。缓倾顺层岩质边坡中抗滑键的承载性能及破坏模式研究陈权川1陈海1李兰2朱爱军3张剑锋1(1.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司贵阳550081;2.息烽县农业农村局贵阳5511003.贵阳建筑勘察设计有限公司贵阳550009)摘要为揭示抗滑键在含软弱夹层缓倾顺层岩质边坡中的承载性能与破坏模式,基于有限元软件,考虑抗滑键为塑性损伤模型,开展分级荷载下抗滑键加固含软弱夹层边坡三维数值模型试验,研究抗滑键工作时的变形特性、应力分布特征及损伤过程,并讨论抗滑键承载性能的优化措施。结果表明,抗滑键工作时以受剪为主,当混凝土等级和配筋率一定时,其极限承载力受控于自身截面面积;不同长径比抗滑键破坏模式有所不同,当长径比为4,2.67时,抗滑键在滑面处被剪断,当长径比为2,1.33时,抗滑键被推倒;针对抗滑键被剪断时的情况,其承载能力大小主要取决于混凝土等级。关键词缓倾顺层边坡抗滑键破坏模式承载性能塑性损伤中图分类号U416.1+4TU473.1U416.1含软弱夹层缓倾顺层岩质边坡是贵州地区常见的边坡类型[1-2],对于该类边坡的防护,通常会采用悬臂式抗滑桩[3]、锚拉桩[4]、埋入式抗滑桩[5]、抗滑短桩[6](也称沉埋桩[7])进行支挡。随着抗滑桩的改进,桩身弯矩分布得到了一定的改良,但圬工量却未得到显著改善,工程经济问题仍然突出。当缓倾顺层滑坡的滑动只受单一的软弱夹层控制时,抗滑桩的受力与传统认识中桩的受力是不一样的,特别是坡后埋入式抗滑桩,由于岩体的刚度及对桩体的约束作用,抗滑桩应以软弱夹层附近的受剪为主,因此可以将桩进行缩短优化形成抗滑键,只需要对软弱夹层进行控制即可。抗滑键因其具有刚度大、扰动小、设置位置灵活等优点已被用于部分顺层岩质边坡的支护治理中[8-10],但其设计水平却过于依赖工程师的主观经验,工程应用仍处于探索阶段。目前,对抗滑键的承载性能、破坏模式等方面的研究罕见报道,尚未形成合理的设计理念。鉴于此,本文基于有限元软件开展抗滑键加固含软弱夹层边坡的数值模型试验,探讨抗滑键从加载到破坏过程中的变形特征、塑性损伤特征,以及钢筋应力水平的演变规律,以揭示抗滑键的承载失效模式。1模型试验设计本次试验以典型含软弱夹层边坡为地质模型,简化得边坡-抗滑键试验模型,力学模型几...
