372023年6月中路夕第3期第43卷DOI:10.14048/j.issn.1671-2579.2023.03.005抗滑桩桩位对边坡稳定性影响机理的宏细观分析刘平1，王美静，张少强"，张永生？，王登华3，李栋栋（1.中电建路桥集团有限公司，北京市100048;2.中国水利水电第四工程局有限公司，青海西宁810007;3.长沙矿山研究院有限责任公司，湖南长沙410012;4.北京科技大学土木与资源工程学院，北京市100083)摘要：为了研究抗滑桩桩位对边坡稳定性的影响机理，合理优化抗滑桩支护参数，以西南某高速公路路堑边坡为工程背景，结合有限差分理论和离散元理论，建立边坡三维连续-离散耦合数值模型，从宏细观多角度分析抗滑桩桩位对路堑边坡稳定性的影响机理。研究结果表明：滑面上下颗粒力链表现为上疏下密，颗粒旋转状态有明显的分层现象，离散域颗粒的接触力链和旋转状态可以从细观层次上表征坡体的稳定状态；抗滑桩桩位影响滑面位置和形态，桩位由下向上移动过程中，边坡最大位移量先减后增；且抗滑桩弯矩曲线呈近似抛物线形，最大值位于抗滑桩嵌岩段顶端，剪力最大值发生在桩的嵌岩端以下。关键词：边坡；抗滑桩；稳定性；数值模拟；宏细观分析中图分类号：U416文献标志码：A0引言随着中国基础建设的快速发展，工程建设中遇到的滑坡也有逐年增多的趋势，尤其是山区建设工程。由于抗滑桩在维护边坡稳定方面具有突出的优点，现已被广泛用于滑坡治理和边坡防护工程中[1]。目前在考虑山区高速公路路堑边坡工程中抗滑桩结构优化问题时，普遍选择数值模拟分析的方法进行研究[2-3]。数值模拟方法又分为连续元和离散元两种。连续元方法是建立在连续介质的假设基础上，有一定的局限性。而有关离散元的数值计算需要占用大量的计算机资源，随着模拟尺寸的增大，计算效率也在大幅降低。兼具连续介质法和离散元法的优势，连续-离散耦合算法成为工程数值模拟分析的新手段。自20世纪80年代耦合算法理论问世以来[4-5],到现在以算法程序软件为平台，连续-离散耦合技术在地下开挖、滑坡分析及动力分析等多个领域中得到成功应用[68]。本文基于有限差分法理论和颗粒离散元理论，以FLAC3D有限差分软件为实现平台，建立三维连续-离散耦合边坡模型，分析桩内力和颗粒的力链及旋转状态随着抗滑桩桩位的变化规律，从宏细观不同尺度分析各方案抗滑桩对于边坡稳定性的影响，为边坡支护结构优化分析提供一种新的方法。1耦合原理1.1FLAC-PFC耦合原理简述有限差分法和颗粒离散法的耦合算法常用FLAC-PFC耦合模型。由PFC模...
