桩长比影响路堤坡脚正-负斜桩组合体受力特性数值研究

摘要

在软弱路基进行路堤填筑时，容易发生滑移、垮塌破坏。拟在路堤坡脚处设置正-负斜桩组合体，约束坡脚处侧向变形，但正-负斜桩组合体受力特性尚缺乏系统探究。该文通过Abaqus有限元软件，系统研究不同桩长比（1/2、2/3、1、3/2、2/1）下正负斜桩组合体在侧向荷载下的受力响应，并采用结构力学力法计算验证，为坡脚处正-负斜桩组合体设计提供依据。结果表明：(1)对比双排直桩，相同桩长比下正-负斜桩组合体大约能减少25%的水平位移，后排正斜桩桩身位移随前排负斜桩长度的增加而减少；后排正斜桩位移表现出“绕嵌固端旋转+中上部向外移动”，其水平位移的峰值出现在桩身中上部；(2)桩身弯矩峰值出现在桩身中上部，后排正斜桩和前排负斜桩的弯矩随前排负斜桩长度的增大而增大，正负斜桩的桩身中上部容易发生弯曲破坏，后排正斜桩较前排负斜桩先发生弯曲破坏。随着前排负斜桩和后排正斜桩桩长比的增加，其负斜桩与正斜桩的弯矩峰值比逐渐减小到1；(3)综合考虑受力机制和施工可行性，实际工程的前排负斜桩长度宜大于后排正斜桩长度，以减小后排正斜桩水平位移和弯矩峰值比、提高路基的整体稳定性。

关键词

路基工程 / 正-负倾斜桩 / 数值模拟 / 桩长比 / 水平位移 / 弯矩