摘要：目前，在工程實(shí)踐中已經(jīng)普遍使用了錨桿抗滑樁體，但是因?yàn)橐恍┛陀^因素的制約，針對(duì)錨桿抗滑樁在損害方面的研究目前還很少，因此使人們對(duì)其受力狀況缺乏一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，限制了進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行受力以及變形方面的探究。本文通過(guò)試驗(yàn)對(duì)錨桿、抗滑樁的破壞機(jī)理進(jìn)行了探討。
抗滑樁在其結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了多次的完善。而錨桿抗滑樁是一種新型的結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)是在錨固技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的，因?yàn)樵谠摻Y(jié)構(gòu)的樁頂設(shè)置了預(yù)應(yīng)力錨桿，因此可以使錨桿以和抗滑樁一起分擔(dān)滑坡推力。
1試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/strong>
試驗(yàn)實(shí)施的場(chǎng)所是自己制造的模型箱，夯實(shí)的黃土是模型箱內(nèi)的主要組成，為了有效的確?；w以及滑床土在強(qiáng)度方面是否均勻，在進(jìn)行土體填筑的時(shí)候，要使各土層在填筑時(shí)候的厚度一定要和夯擊遍數(shù)相一致。為了對(duì)滑坡進(jìn)行有效的模擬，在土體中還安置了滑面，滑面的構(gòu)成材料是兩層塑料紙。
為了使樁體和附近的土體在進(jìn)行作用的過(guò)程中產(chǎn)生的壓力以及樁體內(nèi)部的壓力能夠很好的獲得，要把一些土壓力盒安置在模型樁的周圍，同時(shí)還要把一些應(yīng)變片粘貼在樁體的鋼筋上。此外，把一些應(yīng)變片也要粘貼在錨桿的鋼筋上，這主要是為了使錨桿拉力出現(xiàn)變化時(shí)其變化值能夠很好的取得。同時(shí)，為了避免樁頂以及坡面發(fā)生變形現(xiàn)象，還要相應(yīng)的對(duì)其進(jìn)行均勻的位移計(jì)的安置。
2試驗(yàn)的結(jié)論
以零載為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行加載，直到達(dá)到86.5kN，要是樁體被損壞，那么試驗(yàn)就完成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)記錄顯示，當(dāng)達(dá)到71.5kN的程度時(shí)，在樁體懸臂段的中間位置，滑體會(huì)發(fā)生鼓脹的情況，引起模型樁前部發(fā)生微小的裂縫，具體位置是在離樁頂大約25厘米的地方，隨著壓力的不斷升高，裂紋會(huì)不斷的變大，最終使樁在該部位出現(xiàn)向外斷裂的情況，同時(shí)在該部位的下邊又會(huì)產(chǎn)生別的裂縫。當(dāng)試驗(yàn)完成把滑體挖開(kāi)以后，能夠清晰的顯示出樁體的后部滑面向下有明顯的脫空，脫空大體上呈直線狀，其位移與其和滑面的距離呈反比。
3對(duì)測(cè)試進(jìn)行的分析
樁頂坡面在水平方向上的移動(dòng)高于其周圍坡面在垂直方向上的移動(dòng)，這意味著水平錯(cuò)動(dòng)是滑體關(guān)于設(shè)樁位置的關(guān)鍵，這和位于樁周圍的呈水平狀的滑面也是一致的；不管是樁頂還是坡面的移動(dòng)，以至于樁體被損壞的時(shí)候，一直都呈現(xiàn)出循序漸進(jìn)進(jìn)行改變的曲線，沒(méi)有位移的突變點(diǎn)，這意味著樁和坡面被損壞的過(guò)程，是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，不是突發(fā)性的，這就像是塑性被破壞的過(guò)程一樣。
壓力的升高會(huì)導(dǎo)致錨桿的應(yīng)變值升高，在滑面左右兩邊約40厘米的范圍是錨桿鋼筋受力的基本分布區(qū)域，而其他的區(qū)域受力不大，應(yīng)力集中的區(qū)域共有2處，具體位置是滑面左右兩邊大約20厘米的地方，其程度大致一樣；錨桿鋼筋在錨固段內(nèi)屬于上面受拉，而在自由段內(nèi)屬于下面承受負(fù)荷的情況。而安置在土層滑坡內(nèi)的錨桿抗滑樁，其錨桿受力主要表現(xiàn)為彎曲以及軸拉的結(jié)合，而不是徹底的軸向受拉，錨桿受力分布范圍是滑面左右兩邊大約40厘米處，而滑面的左右兩邊大約20厘米的地方是錨桿破壞區(qū)域。
壓力的不斷加大會(huì)導(dǎo)致鋼筋應(yīng)變的加大，不過(guò)當(dāng)樁體被損壞以及卸載過(guò)程中，樁體前部的鋼筋應(yīng)變呈現(xiàn)不斷變小的趨勢(shì)；其應(yīng)變趨勢(shì)顯示出，樁體背部的應(yīng)變位于滑面以上的部位大致都在受壓，而位于滑面以下的部位都在受拉，與此相對(duì)應(yīng)的，樁前應(yīng)變位于滑面以上的部位都在受拉，而位于滑面以下的部分都在受壓。此外，不管是樁的哪個(gè)部分的鋼筋，在位于滑面向上大約25厘米的地方形成應(yīng)力集中，而樁背與樁前分別形成壓應(yīng)力和拉應(yīng)力集中，這和樁被損壞的地方是一致的。
4針對(duì)錨桿抗滑樁的破壞機(jī)理進(jìn)行的分析
鋼筋混凝土的使用標(biāo)準(zhǔn)要求，φ10鋼筋在彈性模量方面必須達(dá)到52.1×10MPa，在強(qiáng)度設(shè)計(jì)方面的值必須達(dá)到210MPa，計(jì)算出鋼筋在屈服情況下的應(yīng)變值大約接近于1000µε。當(dāng)加載還沒(méi)有達(dá)到64kN時(shí)，屈服值低于錨桿鋼筋位于應(yīng)力集中區(qū)域的應(yīng)變值，也就是說(shuō)錨桿鋼筋此時(shí)體現(xiàn)出彈性特性，當(dāng)超過(guò)了該壓力之后，應(yīng)變值都會(huì)超過(guò)1000µε，這種情況下鋼筋體現(xiàn)出屈服的特性，當(dāng)試驗(yàn)完成把滑體挖開(kāi)后，就可以發(fā)現(xiàn)該位置的砂漿發(fā)生了或大或小的裂縫。當(dāng)加載達(dá)到71.50kN后，位于樁體背部的鋼筋在應(yīng)力集中地會(huì)先屈服，隨著加載的不斷進(jìn)行，樁前鋼筋也會(huì)逐漸屈服，這個(gè)時(shí)候的樁體就會(huì)在該位置出現(xiàn)折斷現(xiàn)象，隨著加載的進(jìn)一步進(jìn)行以及時(shí)間的流逝，在折斷位置下面還會(huì)發(fā)生別的裂縫，其具體分布于離折斷位置向下大約10厘米的地方。
此外，不管是樁體還是錨桿的鋼筋，當(dāng)其表現(xiàn)為屈服特征后，其應(yīng)變?cè)隽繒?huì)迅速提高；卸載完成后，可以發(fā)現(xiàn)錨桿和樁體鋼筋處于受拉情況，變形情況得到了或多或少的恢復(fù)。其中，就樁體鋼筋來(lái)說(shuō)，其應(yīng)變值不大，因此應(yīng)變恢復(fù)的很快。應(yīng)力集中區(qū)域剩下的應(yīng)變占到最大值的大約15%左右，其它區(qū)域出現(xiàn)的變形大致都徹底恢復(fù)，這意味著其他區(qū)域的鋼筋依然體現(xiàn)出彈性特性。就錨桿鋼筋而言，因?yàn)閼?yīng)變值相對(duì)來(lái)說(shuō)很大，在卸載結(jié)束后其應(yīng)力集中區(qū)域的會(huì)剩下很多的應(yīng)變力，這意味著該位置的鋼筋基本上已經(jīng)處于塑性狀態(tài)。在負(fù)的受拉情況下，例如樁背部的滑面向上部分以及位于錨桿自由段內(nèi)，當(dāng)卸載結(jié)束后，依然存在壓力對(duì)其變形恢復(fù)進(jìn)行阻止。就樁體而言，滑坡推力占主導(dǎo)地位，而錨桿承受的是來(lái)滑體土的壓力，所以其應(yīng)變恢復(fù)程度不大。要是正的受拉的時(shí)候，例如樁前部的滑面向上部位以及位于錨桿錨固段內(nèi)的部位，卸載結(jié)束后受力不大，鋼筋變形都有恢復(fù)的空間。
就樁被損壞的區(qū)域而言，要是位于樁前部的滑面向上大約25厘米的地方，那么就可以確定為折斷型破壞；就樁的受力而言，樁背部承受土體共同壓力的地方通常都是樁體自由段中間向下的部位，也就是說(shuō)位于破壞點(diǎn)向下，會(huì)導(dǎo)致樁體出現(xiàn)逆時(shí)針的損壞彎矩，而樁體的抗力大體分布于樁前部的滑面向下，也就是破壞點(diǎn)向下，會(huì)導(dǎo)致樁體出現(xiàn)順時(shí)針的破壞彎矩，還有一個(gè)是錨桿負(fù)責(zé)提供的，分布在破壞點(diǎn)向上的地方，會(huì)出現(xiàn)呈逆時(shí)針狀的損壞彎矩。樁體在這三個(gè)作用力的結(jié)合下會(huì)出現(xiàn)折斷和損壞。另外，從整體看，錨桿的應(yīng)變要高于樁體的應(yīng)變，因此我們可以這樣說(shuō)，錨桿是導(dǎo)致逆時(shí)針的破壞彎矩的主要原因。
5結(jié)論
（1）樁體被損壞主要表現(xiàn)為彎折破壞，其破壞區(qū)域分布在樁前部的滑面向上部分，而它的破壞彎矩是由呈逆時(shí)針狀運(yùn)動(dòng)的錨桿拉力以及呈順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的樁前部土體抗力和樁背部的土體壓力共同作用導(dǎo)致。因此在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，務(wù)必要聯(lián)系樁前部滑面向上部位的配筋。
?。?）錨桿受力是彎曲以及軸拉的結(jié)合，而不是徹底的軸向受拉，錨桿受力基本分布在滑面左右兩邊大約40厘米以內(nèi)，應(yīng)力集中處基本分布在滑面左右兩邊大約20厘米處。
?。?）就應(yīng)變分析而言，錨桿鋼筋會(huì)很快出現(xiàn)塑性屈服特征，接著是樁體鋼筋出現(xiàn)這種狀態(tài)，也就是說(shuō)錨桿鋼筋在受力方面要高于樁體鋼筋。
?。?）卸載完成后，不管是樁體還是錨桿鋼筋，其在受拉的時(shí)候，變形都會(huì)得到或多或少的恢復(fù)，其中因?yàn)闃扼w鋼筋在屈服方面的應(yīng)力不大，所以應(yīng)變恢復(fù)的很快，但是錨桿鋼筋在屈服方面的應(yīng)力相對(duì)來(lái)說(shuō)很大，其應(yīng)變恢復(fù)程度不大。
?。?）因?yàn)闆](méi)有顯著的突變點(diǎn)，且體現(xiàn)為持續(xù)的變形，所以大體上可以確定，樁體被損壞基本屬于塑性彎折損壞。
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