边坡抗滑桩作用机理及其优化研究

滑坡是一种发生在山区的数量多、规模大、危害严重、性质非常复杂而其发生又具有一定规律性的自然地质灾害。滑坡产生于特定的工程地质与水文环境,是在以重力为主的自然营力作用下或在人类工程活动影响下发生发展的斜坡变形运动。 滑坡的处理应根据滑坡的不同特点采用相应的处理方法,常用的措施有排水处理、减载与反压、土体改良法、支挡结构抗滑等方法。抗滑桩就是一种典型的抗滑支挡结构,它利用伸入稳定滑床的锚固段桩身前后岩土体的抗力平衡滑坡推力,阻止其滑动。传统的抗滑桩分析方法都是按拟定的尺寸进行计算的验算式方法,地基系数一直都沿用手工查表计算的传统工作方法,这不仅需要大量繁重的计算工作,而且很难实现优化。 因此,交通部西部计划项目拟开发一个边坡支挡结构优化分析系统,本课题为其中的一个重要的子题。本文中,在对滑坡机理进行深入研究分析的基础上,采用现代优化算法对抗滑桩设计中起控制作用的多个参数进行了优化,编制了基于交互技术和随机搜索、遗传算法的抗滑桩优化设计的程序,从而可以大大减轻工作人员的计算工作量,提高工作效率,使得原本计算工作复杂的抗滑桩分析变得简单、快捷,更为重要的是可以在确保安全的前提下获得比较经济的处理方案。经工程实例计算分析,获得了较好的效果。 程序的编制以现行有关国家规范、地方规范和行业标准作为主要依据,选用Visual Basic 6.0 作为编程的开发工具,基本完成了从滑坡推力计算到抗滑桩设计与优化的整个分析过程,达到了工程技术人员进行抗滑桩优化的基本要求,符合抗滑桩设计的合理思路,可以供实用工程的进行参考。