邊坡工程中土拱厚度的計算方法研究

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(江蘇科技大學 土木工程與建筑學院，江蘇 鎮江 212003)

0 引言

在抗滑樁加固土坡的過程中，隨著土體位移的增長,樁間土體經常會產生“拱”狀受力體，稱之為“土拱效應”。這種現象是因為介質的不均勻位移產生的。拱后或拱上的壓力被它傳遞到了拱腳及四周的穩固介質中，使介質中的應力形式發生了改變，引起了應力的重新分布。也就是說，土拱通過土體抗剪強度的發揮作為載體來描繪應力轉移現象[1-5]。

由于樁與樁之間的相互擠壓作用而形成土拱，土拱分為大拱和小拱，大拱和小拱的厚度差即為拱厚。研究表明，土體在成拱的情況下，拱高和拱厚主要受樁間距和樁的截面尺寸的影響，甚至是摩擦角ψ和粘滯力C對其影響基本上都可以不用考慮。而文獻[6]相關的實驗數據表明截面尺寸對拱厚的影響很小基本上可以忽略不計。而傳統的計算拱厚公式均考慮了截面尺寸的作用，這樣勢必會和實際拱厚有較大的誤差，為了提高計算拱厚的準確性，本文對文獻[7]拱厚的相關計算公式進行了改進，以期待對實際工程領域起到一定的促進作用。

1 拱厚的主要影響因素分析

土體受力后因產生不均勻位移使土顆粒之間發生相互的 “楔緊”作用而產生了土拱效應。一般認為，土顆粒的傳力路徑和土體的不均勻位移主要與樁的截面尺寸和樁間距有關[6]。研究表明:土體在成拱的情況下，拱高和拱厚主要受樁間距和樁的截面尺寸的影響，而其它的相關因素，甚至是摩擦角ψ和粘滯力C對其影響基本上都可以不用考慮。……