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在滑坡治理工程设计中，抗滑桩是一种重要的结构型式。抗滑桩与滑体之间的相互作用规律一直是岩土工程师关注的问题。在抗滑桩设计过程中，确定合适的抗滑桩间距，直接关系到滑坡治理的效果。
本文利用土拱理论考虑如何确定抗滑桩间距问题。土拱是土体不均匀变形过程中逐渐形成的荷载传递形式，对岩土工程中应力场和位移场的变化和发展过程产生着重要影响。在滑坡土体中设置抗滑桩，桩间及桩后一定范围内的土体可以形成土拱来阻止桩后土体从桩间滑出，进而起到抗滑作用。土拱的形成与否，决定着抗滑桩是否发挥作用，充分利用土拱效应，对经济合理设置抗滑桩的排列间距具有重要意义。最大跨度的土体成拱作用可以充分发挥土体的自承载能力，并成为确定合理桩间距的经济参考因素。
迄今为止，国内外学者对这方面做了大量的工作，并将研究成果付诸实践，对工程设计进行指导、优化，并取得了良好的效果。由于用试验的方法测定抗滑桩桩间土拱形成难以实现，大部分学者转而借助数值模拟的方法进行研究。随着大型的商业数值模拟软件的成熟，用数值模拟的方法研究土拱理论及其在工程中的应用得到了很大的发展。数值模拟的结果有助于我们更透彻的了解抗滑桩的工作机理，对比理论研究，使我们对抗滑桩的桩上相互作用机理、荷载传递规律有更加明确的认识。
开展抗滑桩桩间土拱效应的研究，采用土拱理论和数值模拟的方法分析抗滑桩的桩土相互作用机理、荷载传递规律、以及合理桩间距的确定，将为抗滑桩的设计与使用提供技术储备，具有重要的科学意义；同时在工程设计与建设中具有重要的实际应用价值。本文的主要内容和研究成果包括：
1.系统总结了与土拱效应研究的研究现状，颗粒物质理论在土拱理论研究中的应用，介绍了土拱效应的基本含义，土拱的类型，土拱的存在条件，土拱的破坏模型，土拱成拱的影响因素。
2.介绍了FLAC3D软件计算原理，分析抗滑桩加固滑坡时受力特点，建立了研究桩土相互作用的地质力学模型。建模过程作了如下假定：
1)假定抗滑桩强度足够大，在滑坡推力作用下不致于破坏。
2)抗滑桩采取单排桩布置，相邻桩及桩间土体的力学行为差异很小，可以取其中一段来研究桩土之间的相互作用。
3)由于土拱承受推力远远大于滑动面间的摩擦力，本文忽略了土拱附近滑动面的阻滑力并假定土拱滑动面为水平面。
4)抗滑桩土拱效应只发生在抗滑桩一定范围内土体，根据相关文献，桩前一般取大于4倍桩长范围内土体，桩后取大于5倍桩长范围内土体。
在此基础上，运用FLAC3D软件对其进行了数值建模，建模选用莫尔库仑弹塑性模型来模拟土体的力学行为，抗滑桩选用各向同性弹性材料本构模型，桩土接触面采用接触单元来模拟，接触单元采用无厚度单元，选用库仑摩擦模型。
3.研究了土体位移变化规律，得出了不同深度土体位移等值图，得出同一深度桩间中心线土体位移量最大，桩后土体位移量最小的结论。发现桩间和桩后土体存在一个明显的位移拱。
4.研究了土体主应力矢量偏转规律，分析了不同方向土体截面上主应力矢量图，发现抗滑桩桩周土体应力偏转明显，在滑坡滑动方向，主应力偏转呈现先增大后减小的变化规律。得出了抗滑桩桩间与桩后土拱共同承担了大部分滑坡推力，桩间土拱和桩后土拱具有不同的成拱机理的结论。
5.研究了土体应力分布规律。得出了抗滑桩桩周土体存在着明显的应力集中现象，证明了土拱的存在。
6.研究了不同滑推力下土拱的发展破坏规律，作出了土体荷载一位移曲线，得出了土拱发展可分为三个阶段：弹性变形段，塑性变形发展段和塑性变形破坏段。
7.研究不同荷载下不同间距时土体位移变化规律，土拱极限承载力变化规律和桩土荷载分担比变化规律。研究表明随着桩间距增大抗滑桩土拱极限荷载增加，桩土荷载分担比降低。在抗滑桩间距不变条件下，改变土体参数，研究不同粘聚力，不同摩擦角对土拱效应的影响，运用相同的数据处理方法，即研究不同土体参数下土体位移变化规律，发现土体粘聚力对土拱效应影响较弱，土体摩擦角大下对土拱效应明显。研究了不同接触面参数对土拱效应影响，发现接触面参数对土拱极限荷载有较明显的影响，但是对荷载分担比影响不明显。
8.总结了已有的考虑土拱效应来确定抗滑桩间距的计算理论，包括王成华算法，周得培算法，抗滑桩间距上限解，抗滑桩间距下限解和基兹布尔格算法。这些算法大都认为土拱效应只存在于桩后一定范围或桩间土体。本文通过对已有的研究研究成果分析，认为抗滑桩土拱效应是桩间土体和桩后土体共同作用得结果。基于这个认识，推导了相应得计算公式。在公式推导过程中，做了如下假定：
1)抗滑桩桩周土土拱分为桩间土拱和桩后土拱，桩间土拱和桩后土拱共同作用来承受滑坡传来的推力。
2)桩间土拱和桩后土拱之间的相互作用同过一个均布力来考虑。这个力的大小不超过桩前土体抗滑力与桩间土拱与桩的摩擦力之和。
3)为了计算方便，本文认为土拱之间的相互作用力等于桩前土体抗滑力与桩间土拱与桩的摩擦力之和。
在这个假设的基础上，运用结构力学的方法对推导了桩间土拱和桩后土拱的计算公式。然后利用已有的有关桩后土拱的计算理论，并把桩后土拱的推力等效为滑坡推力与土拱间作用力的差，建立了抗滑桩土拱承载力的计算公式。由于所推导的公式比较复杂，分析了桩后土拱计算公式的特点，提出了一个桩间距进行试算的方法，选取一个滑坡治理工程设计的算例，进行试算，并与他人的研究成果进行对比，认为计算结果较为合理。