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1、2013年9月建材與裝飾施工技術(shù)地震作用下樁錨組合結(jié)構(gòu)加固滑坡的動力響應(yīng)分析林躍敏（咸陽市建筑設(shè)計(jì)研究院陜西咸陽712000）摘要：以預(yù)應(yīng)力錨索框架與錨索抗滑樁組合結(jié)構(gòu)加固具體滑坡為例，應(yīng)用FLAC3D有限差分軟件，研究地震荷載作用下滑坡及加固物的動力響應(yīng)規(guī)律。數(shù)值模擬結(jié)果表明，在地震作用下，滑坡會逐漸發(fā)生一定的永久位移；加固后，坡體臨空面處地震波的“放大”作用得到一定程度的控制；預(yù)應(yīng)力錨索自由段軸力隨著動力持時(shí)呈現(xiàn)一直增大，并隨動力峰值增大顯著增大；抗滑樁樁身剪力在滑面上下都有增大趨勢、樁身彎矩在滑面下錨固段顯著增大，建議設(shè)計(jì)中對這些薄弱部位予以加強(qiáng)。關(guān)鍵詞：
2、樁錨組合結(jié)構(gòu)；地震作用；FLAC3D；滑坡中圖分類號：TU435文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1673-0038（2013）25-0159-021滑坡概況滑坡區(qū)屬峽谷山地地貌單元，滑坡揭露的地層主要為下古生界碧口群石英片巖夾變質(zhì)砂巖（Pbk1）、第四系坡積碎石（Qdel）、Z124滑坡堆積塊石、碎石土（Qdel）（見圖1）。構(gòu)成坡面巖層傾角約為460耀70毅，坡面傾角約為50毅。圖2滑坡加固措施概圖圖1滑坡工程地質(zhì)剖面圖通過地質(zhì)鉆探、物探和論證，認(rèn)為該滑坡為一個(gè)古滑坡。從縱剖面分析，第四系滑坡堆積層沿著砂質(zhì)板巖、千枚巖夾變砂巖與堆積層的分界面產(chǎn)生滑移，滑帶垂直深度約5
3、耀10m，屬淺層基巖型滑坡?；碌孛膊幻黠@，但滑坡后壁明顯，前緣陡峻，滑坡寬約150m，長80m，滑動方向?yàn)镾W195毅?；虑熬墡r體破碎，多傾倒、變形，結(jié)構(gòu)松散，具有架空現(xiàn)象。圖3靜力計(jì)算網(wǎng)格各巖層材料均采用莫爾–庫侖彈塑性計(jì)算模型。根據(jù)該滑坡滑坡區(qū)受104度南北構(gòu)造帶和地震帶的影響，該地區(qū)地震活的工程地質(zhì)勘察報(bào)告及工程經(jīng)驗(yàn)，綜合確定的各地層基本巖體動頻繁，強(qiáng)度大，是著名震區(qū)之一。2008年汶川大地震過程中坡力學(xué)參數(shù)見表1。面巖體松動，有滾石滑落現(xiàn)象。表1各地層基本巖體力學(xué)參數(shù)滑坡體的加固方案（圖2）為前緣布置MSZ4型C25鋼筋混體積模量剪切模量地層巖性重度
4、（kN·m-3）粘聚力（MPa）內(nèi)摩擦角（毅）凝土預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁，樁截面為2.0m伊3.0m，樁長18m，樁間距（GPa）（GPa）千枚巖夾變砂巖1.600.1226.01.09436m，預(yù)應(yīng)力錨索為6準(zhǔn)S15.2mm錨索，錨固段長度8m，預(yù)應(yīng)力為碎石土1.130.5820.00.0727400kN，錨固角為20毅；后緣設(shè)置兩層框架錨索，每層兩排，均為卵石1.410.8823.00.42296準(zhǔn)S15.2mm錨索，深入下部穩(wěn)定基巖，錨固段長度8m，預(yù)應(yīng)力為由數(shù)值模擬結(jié)果可知，滑坡體天然狀態(tài)下位移較大，最大位400kN，錨固角為20毅。移為0.31m，由淺至深位
5、移逐漸遞減，滑帶區(qū)位移為0.05耀0.1m。2計(jì)算模型的建立剪應(yīng)變增量帶有由下至上貫通的趨勢，安全系數(shù)為1.06?？梢耘?.1靜力計(jì)算與參數(shù)選取定，該滑坡體基本穩(wěn)定?；w揭露的地層主要為下古生界石英片巖夾變質(zhì)砂巖按照圖2的加固方案，通過計(jì)算，滑坡體的變形情況得到明（Pbk1）（group1），滑坡堆積塊、碎石土（Qdel）（group2）及河床卵顯改善，位移顯著減小，最大為10-4m級，剪切應(yīng)變增量區(qū)被截Z124石層（group3）。X方向50m，Y（豎向）方向240m，Z方向最高斷，滑坡體的變形得到了較好的控制。196m，如圖3?！?59·施工技術(shù)建材與裝飾2
6、013年9月2.2動力計(jì)算來說，錨索錨固段除頭部外軸力變化較小。2.2.1動力計(jì)算模型3.4樁身剪力、彎矩動力響應(yīng)分析以靜力計(jì)算結(jié)果為依托，去掉模型底部原有的靜力約束條（1）在動力時(shí)程1耀3s之間，滑面上下樁身剪力陡然增加，隨件，改為靜態(tài)（粘性）邊界條件，模型周圍采用自由場邊界。著應(yīng)力的減小樁身剪力增加緩慢。滑面以上剪力峰值位置下移，2.2.2地震波的調(diào)整與計(jì)算步驟滑面以下錨固段剪力增大明顯。由于模型底部采用靜態(tài)（粘性）邊界，需輸入應(yīng)力時(shí)程。因此（2）在動力時(shí)程1耀3s之間，滑面以下樁身彎矩增大較快，最對加速度時(shí)程進(jìn)行濾波處理（濾掉頻率大于10Hz高頻波）及基大
7、值出現(xiàn)在距樁頂10m左右。在3s后，變化緩慢，樁身彎矩的變線修正（使累積速度和累積位移近似為0），將加速度時(shí)程轉(zhuǎn)化為化與動力時(shí)程變化趨勢基本一致。速度時(shí)程?？梢钥闯?，在地震作用下，滑面上下附近樁所受抗力較大，為圖4為調(diào)整后地震波的加速度時(shí)程。其中，地震波卓越頻率受力薄弱部位。特別在多震地區(qū)，設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮。為2.5Hz。最大加速度為1.873m/s2，出現(xiàn)在1.9s時(shí)。4結(jié)論滑坡的地震響應(yīng)數(shù)值模擬是滑坡體穩(wěn)定性分析的重要內(nèi)容。通過分析，取得如下認(rèn)識：（1）在預(yù)應(yīng)力錨索的作用下，控制了滑坡巖體向臨空面的位移并將坡體向內(nèi)壓密，引起內(nèi)部應(yīng)力的重新分布，改善了巖體的自
8、穩(wěn)能力，起到了加固滑坡的
