一种兼具防滑坡和生产道路的微型桩刚性连接结构的制作方法

【技术领域】

本实用新型属于滑坡防治领域，尤其涉及一种兼具防滑坡和生产道路的微型桩刚性连接结构。

背景技术：

我国山区较多，部分地区在修建铁路或者公路后容易出现坍塌、开裂、挡墙错动各种滑坡灾害事故，而目前国内常用的滑坡处理技术如抗滑桩、预应力锚索均存在自身的局限性。预应力锚索，需进行几次张拉和注浆，工艺复杂，且施工点分布于整个加固坡面，施工设备搬家困难等。明洞造价高、施工难度大，工期长。抗滑桩处理滑坡施工机具小，适用于狭窄的施工作业区；施工振动、噪声小，适用于公害受到严格控制的市区；长细比大，单桩耗用材料少。

现有的微型桩桩群仅作为防滑坡的防护作用，桩群顶部疏松，无法供人同行，微型桩桩群功能单一，存在浪费土地资源的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种兼具防滑坡和生产道路的微型桩刚性连接结构，以解决现有桩群顶部疏松，无法供人同行，微型桩桩群功能单一的问题。

本实用新型采用以下技术方案：一种兼具防滑坡和生产道路的微型桩刚性连接结构，由微型桩桩群和混凝土层构成，微型桩桩群用于防止滑坡现象的发生，微型桩桩群由多个微型桩呈梅花型布置组成，各微型桩均用于打入需边坡治理的地面内，各微型桩的低端位于模拟的滑裂面上，各微型桩的顶端超出地面，各微型桩之间自顶端向下填充有混凝土并形成混凝土层，混凝土层的厚度大于微型桩的顶端超出地面的距离，混凝土层用于填满各微型桩之间的间隙，并使得微型桩桩群顶面形成平整的路面，还用于加密和固定微型桩，路面用于人或者手推车作为生产道路通行。

进一步地，微型桩桩群由多个混凝土灌注桩组成，各混凝土灌注桩的中心配置3φ25钢筋，钢筋与路面混凝土中的钢筋相互焊接或绑扎。

进一步地，微型桩桩群由多个钢管混凝土桩的微型桩组成。

进一步地，各微型桩的顶端与地面相距100-150mm，混凝土层的厚度为200-250mm。

进一步地，微型桩的桩间距为10倍的桩径，微型桩的排距为8倍的桩径。

进一步地，微型桩的锚固深度为1/3桩身长度。

进一步地，微型桩的直径为80-300mm，各微型桩管内填充有细石混凝土并形成混凝土层。

本实用新型的有益效果是：微型桩作为路基使用，通过在微型桩桩顶刚性连接，利用微型桩桩顶刚性连接的路面供人通行，增大了土地的利用面积；通过设置一定厚度的混凝土填充物起到了加密和固定微型桩的作用；如果发生山体滑坡或者泥石流等灾害，微型桩桩顶刚性连接结构可以作为应急工程进行，充分发挥了微型桩施工速度快、适用于狭窄的施工作业区，施工机具小等优点。

【附图说明】

图1为本实用新型中的结构示意图；

图2为本实用新型中微型桩的布置示意图；

图3为本实用新型中各工况下坡顶荷载-位移曲线图；

图4为本实用新型中各工况下桩顶荷载-位移曲线图；

图5为本实用新型中各工况下坡脚荷载-位移曲线图；

图6为本实用新型中各工况24kpa荷载下z1桩身弯矩图；

图7为本实用新型中各工况24kpa荷载下z2桩身弯矩图；

图8为本实用新型中各工况24kpa荷载下z3桩身弯矩图；

图9为本实用新型中坡顶24kpa各工况z1桩前土压力图；

图10为本实用新型中坡顶24kpa各工况z1桩后土压力图；

图11为本实用新型中坡顶24kpa各工况z2桩前土压力图；

图12为本实用新型中坡顶24kpa各工况z2桩后土压力图；

图13为本实用新型中坡顶24kpa各工况z3桩前土压力图；

图14为本实用新型中坡顶24kpa各工况z2桩后土压力图。

其中，1.微型桩；2.滑坡。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种兼具防滑坡和生产道路的微型桩刚性连接结构，如图1和图2所示，由微型桩桩群和混凝土层构成，所述微型桩桩群用于防止滑坡现象的发生，所述微型桩桩群由多个微型桩呈梅花型布置组成，所述各微型桩均用于打入需边坡治理的地面内，各所述微型桩的低端位于模拟的滑裂面上，各所述微型桩的顶端超出地面，各所述微型桩之间自顶端向下填充有混凝土并形成混凝土层，所述混凝土层的厚度大于微型桩的顶端超出地面的距离，所述混凝土层用于填满各微型桩之间的间隙，并使得微型桩桩群顶面形成平整的路面，还用于加密和固定微型桩，所述路面用于人或者手推车作为生产道路通行。

其中，各微型桩的顶端与地面相距100-150mm，混凝土层的厚度为200-250mm，微型桩的桩间距为10倍的桩径，微型桩的排距为8倍的桩径，微型桩的锚固深度为1/3桩身长度，微型桩的直径为80-300mm，各微型桩管内填充有细石混凝土并形成混凝土层。

对于微型桩刚性连接结构下的工作机理影响因素有很多，例如：桩间距、排间距、锚固深度等，在此主要评价微型桩的连接方式对其工作性能的影响。当微型桩刚性连接后，水平滑坡推力作用在桩身后，桩顶存在转动趋势使得土体产生向上的抗力，阻止了桩顶进一步转动，简化分析时，可以认定桩顶存在水平位移，但是由于顶板的作用，使微型桩自由转动受到限制。

微型桩由于刚性板的作用，使自身的抗弯刚度明显提高，桩身弯矩减小，桩顶弯矩减小，最大弯矩点向着桩体埋深方向下移，随之带动土体的塑性区下移，能够充分发挥土体自身的存在的抗力，从而提升了抵抗滑坡推力的能力，减小了桩和土体的水平位移，并且在滑坡推力作用下，后两排微型桩桩身弯矩较独立微型桩分布更为均匀，提高了整个组合结构的抗弯承载力。当微型桩在刚性连接下，桩顶转角可以忽略不计，当微型桩结构在发生弯曲破坏之前，在桩顶和刚性板连接处发生弯矩集中现象，桩顶会发生屈服形成塑性铰。

在实际工程中，微型桩通过刚性板连接后不但要承受来自水平向的滑坡推力，而且还要承受来自桩顶的竖向荷载，竖向荷载会对微型桩组合结构的水平承载能力产生两方面的影响。一方面是，当在较小的滑坡推力作用下时，微型桩顶所产生少量位移，竖向荷载的压应力可以抵消一步桩体受弯而产生的拉应力，使得微型桩承受滑坡推力能力得到提升。但是另一方面，滑坡推力过大、桩顶的竖向荷载加载不均匀以及竖向荷载过大时，致使桩顶产生较大位移，则竖向荷载会对桩身形成一个附加弯矩，使桩体受弯加剧，从而助推了滑坡。此外，加载顺序也会对微型桩组合结构的承载能力也有影响，如果先施加竖向荷载，桩身周围土体的物理性质得到改善，在一定程度上会降低桩顶的水平位移。本文在第三章物理模拟实验和第四章的数值模拟实验将对微型桩刚性连接和桩顶竖向荷载对微型桩组合结构的影响进行验证。

本实用新型依据相似理论试验并进行推理，相似理论是指在探究对自然界和实际工程各种现象相似的一种学说，主要应用于室内各种模型试验，探究模型与原型的相似度。为了能使模型试验的各项监测结果能更好的反映出和应用与实际工程之中，就必须保证物理模型的几何参数和物理参数需与原型结构相似或保持一致。

实施例1

本实用新型通过设置对比试验，对本实用新型的抗滑能力进行了模拟试验，对比试验为各微型桩之间的间隙无混凝土填充的微型桩桩群，即独立布置的微型桩桩群，另外还对本实用新型顶部施加4kpa荷载和8kpa荷载后，对微型桩所产生的位移、桩身应变以及滑坡推力监测，通过监测数据分析桩顶在不同荷载作用下对微型桩抵抗滑坡推力受力状况。通过在本实用新型的结构上面添加加载装备，在桩身上面黏贴应变片，在土体内放置土压力盒，在滑坡顶部、微型桩顶处及坡脚处布置位移计，将土压力盒、应变片、位移计测量的数据通过电阻应变仪进行采集、传送、储存和处理后得出本实用新型的抗滑能力。

模拟相似比

根据齐次定理和相似准则无量纲量比为1得出模拟各物理量相似关系，将本试验具体所需的各物理量相似系数之间满足的关系以及所选用的相似系数绘制成表格，详见表1：

表1物理模拟实验各物理量相似关系

模型试验箱

模型箱利用长方体钢管、钢板、钢化玻璃通过焊接和粘接组成的长2m、宽1.8m、高1.5m框架结构。在模型箱的制作中为了防止实验过程的加载过大导致模型箱破裂，因此在受力的侧面和关键部位多焊接几根长方体钢管。为了能够在实验过程之中更为直观的观察到土样内部变化情况，模型箱两侧分别粘接厚度12mm的钢化玻璃。

为了能更真实的模拟滑坡，同时也能使微型桩的锚固效果显著和便于循环使用，模型箱内的滑床根据实际的基岩硬度等参数利用相似条件采用比例为2:8的灰土经过逐层夯实而成，滑床表面制作成光滑的弧形状。为了保证滑面足够光滑，特此铺设双层聚乙烯塑料纸，并在两层薄膜之间涂抹润滑油，减小摩擦阻力。

滑床

本实用新型实验所需的土样取自于堆积层滑坡现场，土样内含有少量碎石，根据现场所取的土样在实验室测得原土样的含水率、密度等物理参数，为了确保滑体土样性质均匀，在实验室内对土样进行了过筛，通过比对利用相似条件，在实验室对土样进行重新适配，经过大量土力学实验，配置好的土样各物理参数与原土样相同、弹性模量以及粘聚力满足相似条件，具体参数如表2所示，在滑床制作过程中，将制备好的土进行逐层夯实，每层土不超过10cm。

表2原土样与实验土样的物理参数

微型桩模型

本实用新型实验所用微型桩模型是以实际工程利用的微型桩作为参照，从微型桩工作原理考虑，微型桩主要抵抗滑坡推力，承受弯矩和剪力，基于相似准则计算出模型的强度和几何尺寸。

选取实际工程中微型桩桩长为15m，微型桩桩径为120mm的混凝土灌注桩，桩的中心配置3φ25钢筋，混凝土采用c25，根据材料力学查知，钢筋的弹性模量e＝2.1×10⁵n/mm²，混凝土弹性模量e＝2.8×10⁴n/mm²，由于混凝土的弹性模量相对于钢筋的弹性模量较小，不足钢筋弹性模量的5％，在计算过程可以将其忽略不计，因此只计算单根微型桩的三根钢筋组成的束筋强度。根据材料力学的惯性矩和惯性积平行移轴公式i＝11πd⁴/64计算束筋的轴心惯性矩，根据公式计算得到束筋的惯性矩i＝3.317×10^-7m⁴，则计算得到单个微型桩的抗弯刚度ei＝69.657kn·m²。

根据相似原理，实验所需材料的各项指标都应该满足相似条件，但实际上，对于微型桩的物理模型实验上很难做到在满足几何尺寸相似的基础上满足抗弯刚度相似，而微型桩实验受力主要是以侧向受力为主，因此首先在保证刚度满足前提下，再满足几何尺寸需求。

选取外径为12mm，内径为8mm，长度为1000mm的6061牌号铝管为模型微型桩，该铝的弹性模量e＝6.9×10⁹n/m²，根据i＝πd⁴[1-(d/d)²]/64，(d为铝管的外径，d为铝管的内径)，计算得到惯性矩i＝8.16×10^-10m⁴，则该模型桩的抗弯刚度ei＝65.63n·m²，根据相似条件，满足实验基本要求。

刚性板

本实验主要目的实验研究微型桩在刚性板连接下桩身力学特性，利用刚性板模拟实际生产建设道路的路面，因此刚性板就必须拥有足够的刚度，但是要和实际的道路刚度满足相似条件。因此，实验所用的刚性板模型是以实际工程中厚度为25cm，宽3米的连续配筋混凝土生产建设道路作为参照。路面配置纵向和横向钢筋，根据规范，路面布置一排直径20mm、间距为25cm的hrb235带肋纵向钢筋，混凝土采用c25，保护层厚度取50mm。根据路基路面工程表明，配置钢筋的目的并非为增加板体的抗弯拉强度而减薄面板的厚度，主要是控制混凝土路面板在产生裂缝之后保持裂缝紧密接触，裂缝宽度不会扩张。因此，结构中钢筋混凝土和素混凝土的弹性模量较为接近，误差在10％以内，这其中和钢筋的的配筋率有关系，因此弹性模量取混凝土的弹性模量，根据文献路面计算刚度公式为

其中b为抗弯刚度，ρ为纵向受拉钢筋的配筋率，ec为混凝土的弹性模量，ic为截面惯性矩，根据路面宽度和钢筋布置间距计算得到需配置12根钢筋，根据混凝土结构计算配筋率ρ＝0.981％，ec＝2.8×10⁷kn/m²，ic＝3.91×10^-3m⁴，因此计算出刚度b＝2.133×10⁴kn·m²，根据ei＝1:10⁴，模型所需宽度为30cm，刚度为2.133kn·m²。

根据相似原理，实验模型与实际工程各项参数应该满足相似比，但实际如果按照几何尺寸相似则刚度不能满足相似要求，因此在几何相似和抗弯刚度相似之间应做一定的取舍，而本实验的主要影响因素是刚度，应抓住主要“矛盾”解决问题，故而在一定范围之内应该优先满足刚度相似。通过计算，选取宽度30cm，厚度2.3mm的铝板满足实验要求。已知铝的弹性模量为71.7×10⁶kn/m²，则刚度ei＝2.18kn·m²。抗弯刚度误差2.34％，基本满足实验要求。根据微型桩桩间距和排间距研究文献选取桩间距和排间距最优解，则将桩间距设置为10倍桩径，排距为8倍桩径，板上孔距根据桩间距、排间距、桩径在钢板上打取相应的的孔，孔径为15mm。

微型桩和刚性板的连接

根据实验设计微型桩和刚性板要进行刚性连接，因为微型桩属于铝管加之刚性板需要循环使用，因此微型桩和刚性板之间的连接不能采用焊接。因此考虑通过机械连接，将在微型桩的顶端设置螺纹并配置相应的螺母，桩顶螺纹部分设置上下两个螺母，将刚性板夹在中间，为保证桩和板之间不会发生相对位移，上下两个螺母反向旋转拧紧直至将刚性板固定好。

加载装置

采用实验室已有的加载设备，含有每块重5kg的铁块和每根重量为30kg的黄色工字型钢梁，加载时利用铁块和工字型钢梁相互组合施加。在坡顶施加荷载时，预先在坡顶放置一块0.3m×1.5m的木板，利用加载设备在木板上均匀施加荷载。对比试验1为独立布置的微型桩桩群，对比试验2为刚性板连接微型桩，对比试验1和对比试验2均只在坡顶施加竖向荷载，每级荷载4kpa，共加6级；对比试验3和对比试验4均为刚性板连接微型桩，对比试验3在桩顶刚性板上施加荷载时，预先在刚性板上施加4kpa荷载，之后在坡顶逐级施加荷载，每级荷载4kpa，共分六级；对比试验4参考对比试验3，将桩顶4kpa荷载增加到8kpa，之后在坡顶逐层施加荷载。每级荷载施加完成后等待30min，并记录相关数据。

桩身应变片布置

每组实验选择三根代表桩，每一排桩选择中间桩作为测试桩，每根桩身贴8个应变片，且应变片贴在微型桩的迎土侧，从微型桩的顶端开始，每10cm贴一个，贴好应变片后把桩固定好，再进行填土并逐层夯实。

土压力盒布置

本实验主要针对桩顶施加荷载大小对治理滑坡效果进行评价，就要对桩身前后的土压力进行测量，桩前是迎土侧，桩后是背土侧，自迎土侧至背土侧的连接方向为滑坡的滑动方向，从而推断桩身不同段所承受的滑坡推力和土体抗力大小，并有利实验目的分析，同时可以研究桩身在滑坡推力作用下各段的薄弱之处，进一步为加强薄弱之处提供参考依据。因为每组实验结果要相互对比，就要保证其中一些物理参数相同，因此四组实验的土压力盒埋置均相同。土压力盒均埋置于每排中间测试桩前后，测试桩分别表示为z1、z2、z3，坡体滑动的方向定义为桩前，反之为桩后，每根桩前后埋置共计6个，桩前3个，桩后3个，3排桩总计埋置18个土压力盒。

位移计布置

为了更深层次的评价微型桩在刚性板连接条件下抵抗滑坡推力效果，需要使用位移计对滑坡体顶端、桩顶以及坡脚中间位置位移进行测量，在滑坡顶部、微型桩顶部和滑坡脚处的土体内放置多个预埋件，预埋件为块状，其下部掩埋在土层内，然后用位移计的探针抵住处于土层外的预埋件，滑体移动时，预埋件会推动位移计压缩，通过位移计测得土体的位移量值。每处设置一个，每组共计3个。

各工况结果对比分析

为了更为直观的研究微型桩在刚性板连接条件下治理滑坡的效果，将各种工况下的位移、弯矩以及微型桩前后土压力曲线图进行对比分析。

1)位移对比分析

现将独立微型桩、微型桩刚性连接下桩顶无荷载、微型桩刚性连接下桩顶4kpa荷载以及微型桩刚性连接下桩顶8kpa荷载四组工况下的坡顶位移、桩顶位移以及坡脚位移分别进行绘制成图。

如图3、图4和图5所示，坡体不同位置的位移随坡顶荷载的增加呈现不同程度的非线性增长趋势。从整体上可以发现，独立微型桩在坡顶、桩顶和坡脚在相同条件下的位移均大于微型桩受刚性板连接以及桩顶有荷载的位移，当微型桩受到刚性板连接后，整体上位移减小，说明微型桩受到刚性板连接后整体性明显增强；当微型桩受到刚性板连接后在桩顶施加4kpa和8kpa荷载下坡顶、桩顶和坡脚整体位移又小于独立微型桩和刚性板连接微型桩的位移，但是桩顶施加4kpa荷载和桩顶施加8kpa荷载在相同条件下位移大小比较接近，增长幅度也较为相似。当在坡顶最大荷载24kpa作用下，各组的坡顶位移分别为：56.01mm、45.90mm、35.52mm和29.34mm，较独立微型桩位移依次降低了18.05％、36.58％以及47.61％；桩顶位移分别为：37.45mm、35.11mm、22.2mm和21.16mm，较独立微型桩依次降低了6.24％、39.72％和43.49％；坡脚位移分别为22.75mm、18.4mm、13.98mm和13.12mm，较独立微型桩位移依次降低了19.12％、38％和42％。由此说明，微型桩受刚性板连接和桩顶施加荷载提高了整个微型桩体系抗滑端的稳定性，有助于增加抵抗滑坡推力且效果明显。

2)桩身弯矩对比分析

现将四组实验在坡顶加载最大荷载24kpa时，微型桩z1、z2和z3沿深度方向桩身弯矩绘制对比图。

如图6所示，微型桩z1在坡顶最大荷载24kpa作用下桩身弯矩曲线来看，弯矩呈现“s”型。反弯点存在于滑面附近，在滑面以上，弯矩大致随着测点的埋深呈现递增趋势。从曲线整体来看，可以发现z1桩在不同工况下弯矩图发展趋势大致较为相似，但是相同条件下各测点弯矩值独立微型桩组最大，其次是刚性连接微型桩，再是微型桩刚性连接桩顶4kpa荷载一组，最小的是刚性连接桩顶8kpa荷载一组，后两组各测点弯矩值比较接近，各工况从第一组开始滑面以上最大弯矩值依次为45.01n·m、42.952n·m、35.129n·m、28.012n·m，最大弯矩值较独立微型桩依次减小了4.57％、21.95％、37.77％；滑面以下最大弯矩值依次为46.464n·m、43.011n·m、36.218n·m和31.3008n·m，较独立微型桩分别减小了7.43％、22.05％、32.63％，说明微型桩刚性连接有效的减小了桩体最大弯矩值，并且桩顶施加荷载同样有助于桩身最大弯矩减小且效果明显。

如图7所示，微型桩z2在坡顶最大荷载24kpa作用下不同工况的桩身弯矩分布曲线图。从曲线整体来看，各工况下的弯矩图分布趋势较为相似且同z1曲线分布大致上一致，也呈现“s”型，不同工况下滑面以上各测点弯矩值也随之埋深呈现递增趋势，在滑面处产生最大弯矩值。z2各工况下桩身弯矩曲线对比可以发现，微型桩刚性连接后随着再桩顶施荷载增加，弯矩曲线均在一定程度上减小。各工况从第一组开始滑面以上最大弯矩值依次为40.216n·m、35.216n·m、30.1296n·m和26.528n·m，较独立微型桩依次减小了12.43％、25.08％和34.04％；滑面以下最大弯矩值依次为38.576n·m、36.576n·m、31.2184n·m和23.4776n·m，较独立微型桩分别减小了4.6％、18.42％以及31.7％，减小幅度和z1桩较为接近，说明z1和z2在相同的滑坡推力下内利分布比较具有良好的规律性。

如图8所示，微型桩z3在坡顶最大荷载24kpa作用下不同工况的桩身弯矩分布曲线图。从曲线分布形式来看，z3在同级荷载不同工况下相同测点弯矩值比较接近但略小于与z1和z2桩，z3各工况从第一组开始滑面以上最大弯矩值依次为37.744n·m、33.012n·m、30.28n·m和28.0136n·m，较独立微型桩依次减小1.94％、19.74％和23％；滑面以下弯矩极值为39.816n·m、37.592n·m、35.64n·m和29.712n·m，较独立微型桩依次减少为5.52％、10.77％以及25％，由此可以发现z3减小幅度较小与z1和z2，同样条件下的各测点弯矩值为z1>z2>z3。

3)桩身前后土压力对比分析

现将各组实验在坡顶最大荷载24kpa下三排测试桩桩身前后土压力进行对比分析。

a、微型桩z1桩身前后土压力

如图9所示，桩前土压力曲线来看，各工况下土压力分布趋势相似，随着桩身埋深方向呈现递增趋势，在滑面处土压力值达到最大。横向比较，同一测点的土压力从第一组开始不同程度减小，土压力最大值从独立微型桩开始、刚性连接微型桩、微型桩刚性连接桩顶4kpa荷载和微型桩刚性连接桩顶8kpa荷载分别为4.5kpa、3.9kpa、3.6kpa和3.5kpa，较独立微型桩依次减小了13.33％、20％和22.22％。

如图10所示，桩后土压力曲线来看，各工况土压力分布随着桩身埋深方向呈现递减趋势，与其桩前土压力刚好相反，土压力在距离滑坡体表面处达到最大。横向比较与桩前土压力较为相似，也是同一测点的土压力从第一组开始不同程度减小，各工况最大土压力从第一组开始分别为3.0kpa、2.8kpa、2.7kpa和2.4kpa，较独立微型桩依次减小6.66％、10％和20％。

b、微型桩z2桩身前后土压力

如图11所示，z2桩前土压力曲线来看，曲线分布形式与z1桩前土压力较为相似，具有良好的规律性，随着桩身埋深方向呈现递增趋势，同样在滑面处土压力达到最大，但是在后两组实验在桩顶施加荷载后，土压力随桩深增幅明显减小，各测点土压力值较为接近。横向比较从第一组工况开始，同一测点的土压力不断减小，从第一组开始每组工况下最大土压力分别为4.3kpa、3.8kpa、3.1kpa和2.3kpa，较独立微型桩依次减小了11.62％、27.9％以及46.51％。

如图12所示，z2桩后土压力曲线分析，土压力分布趋势与z1桩后土压力曲线较为相似，也是随着桩深方向呈现递减趋势，但是在横向比较可以发现，独立布置微型桩与刚性板连接微型桩在滑面以上5cm处和距滑面30cm处两侧点土压力较为接近，但是刚性板连接微型桩组在滑面20cm处的土压力发生突变，这是由于微型桩受到刚性连接后上下两端被固定，滑面上部的土压力重新分配导致该点土压力增大，后两组实验通过在微型桩顶施加荷载，则土压力变化较为均匀，各测点土压力值较为接近。从第一组开始每组工况下最大土压力分别为4.1kpa、4.1kpa、2.9kpa和2.7kpa，较独立微型桩依次减小了2.5％、29.27％以及34.15％。

c、微型桩z3桩身前后土压力

如图13所示，z3桩前土压力分布曲线来看与z1和z2桩前土压力极为相似，从第一组工况开始，各测点土压力不同程度的减小，并且是同一测点土压力略小于z2和z1，即为z1>z2>z3。在桩顶施加8kpa后，桩身各测点土压力很接近。微型桩z3桩前土压力每组工况下的最大土压力从第一组开始分别为3.5kpa、3.3kpa、2.8kpa和2.3kpa，较独立微型桩依次减小幅度为5.71％、20％以及34.29％。

如图14所示，z3桩后土压力曲线来看，随着桩深呈现递减趋势，其分布形态刚好与z3桩前土压力刚好相反，但是在微型桩顶施加荷载后，桩后土压力随着桩深方向递减趋势明显减缓，各测点土压力大小很接近，说明施加荷载后，使得桩身土压力分配更为均匀。z3桩后距滑面上部5cm处的土压力从独立微型桩到接微型桩刚性连减小幅度较大，此后两组则明显减小。说明对微型桩进行刚性连接明显可以改善土压力的分布。z3在每组工况下的最大桩后土压力从第一组开始分别为3.5kpa、3.1kpa、2.7kpa和2.4kpa，较之与独立微型桩较小幅度为14.28％、22.86％和31.43％。

4)桩身抗力比计算

通过桩前后土压力进行计算每组工况下微型桩所承担的滑坡推力。设桩前滑坡推力为正，桩后剩余滑坡推力为负，根据悬臂桩法计算得到的桩身内力等于桩前滑坡推力减去桩后剩余滑坡推力。通过计算，独立微型桩z1、z2、z3桩身抗力比为1:0.73:0.69；刚性连接微型桩z1、z2、z3桩身抗力比为1:0.77:0.71；微型桩刚性连接桩顶4kpa荷载z1、z2、z3桩身抗力比为1:0.78:0.66；微型桩刚性连接桩顶8kpa荷载z1、z2、z3桩身抗力比为1:0.81:0.76。

结论

1.四组实验中坡顶、桩顶和坡脚的位移随着坡顶荷载的增加呈现非线性增长趋势，对于每组实验在坡顶同级荷载下各排桩的位移增长幅度不一致，但是基本上为z1桩位移大于z2桩位移大于z3桩位移。对不同工况下相同位置的位移进行比较，在坡顶最大荷载作用下，独立微型桩、微型桩刚性板连接桩顶无荷载、微型桩刚性板连接桩顶施加4kpa荷载以及微型桩刚性板连接桩顶施加8kpa荷载的坡顶位移较独立微型桩依次降低了18.05％、36.58％以及47.61％，桩顶位移较独立微型桩依次降低了6.24％、39.72％和43.49％，坡脚位移较独立微型桩位移依次降低了19.12％、38％和42％。说明在微型桩顶施加荷载有助于提高微型桩的整体性，减小滑体下滑位移。

2.每组实验中在滑面上部各排桩的桩身弯矩随着桩深方向呈现递增趋势，在滑面处出现反弯点，滑面上下桩身弯矩值正负相反，滑面以上为负弯矩，弯矩在滑面处达到最大，同一组实验各排桩的弯矩分布趋势较相似，同一测点处的不同排桩身弯矩为z1>z2>z3，每排桩弯矩呈现“s”型。

3.以滑面上部最大弯矩为例，z1桩各工况从第一组实验开始，最大弯矩值依次为45.01n·m、42.952n·m、35.129n·m、28.012n·m，最大弯矩值较独立微型桩依次减小了4.57％、21.95％、37.77％；z2桩滑面上部最大弯矩值依次为40.216n·m、35.216n·m、30.1296n·m和26.528n·m，较独立微型桩依次减小了12.43％、25.08％和34.04％；z3桩滑面面以上最大弯矩值依次为37.744n·m、33.012n·m、30.28n·m和28.0136n·m，较独立微型桩依次减小1.94％、19.74％和23％。由此来看在桩顶施加荷载，有助于桩身最大弯矩减小，提高微型桩的抵抗滑坡推力的能力。

4.各排微型桩的桩前土压力在滑面处达到最大，桩后土压力在距离滑体表面最近处达到最大与桩前土压力呈相反关系。通过桩身前后土压力计算桩身抗力，分别为独立微型桩z1、z2、z3桩身抗力比为1:0.73:0.69；刚性连接微型桩z1、z2、z3桩身抗力比为1:0.77:0.71；微型桩刚性连接桩顶4kpa荷载z1、z2、z3桩身抗力比为1:0.78:0.66；微型桩刚性连接桩顶8kpa荷载z1、z2、z3桩身抗力比为1:0.81:0.76。随着桩顶施加荷载，排桩的抗力分担越均匀，体现出桩组分排承担滑坡抗力的特点。

5.从整体上进行分析，通过在微型桩顶施加荷载能够有效的降低滑体下移的位移，减小桩身正负弯矩，使桩身前后土压力分配更为均匀，增加微型桩组合结构的整体性，增强抵抗滑坡能力效果明显。

6.通过数值计算表明，堆积层滑坡主要表为浅层性，坡脚位移变化较大，在没有任何支挡下，最先失稳破坏，通过布置在滑体平台处的刚性连接下的微型桩进行加固，滑体位移得到明显改善，滑坡下滑速度显著降低，加固效果非常好。

7.通过数值模拟的不断试算，绘制出了坡顶荷载与桩顶荷载的关系曲线。通过曲线可以得出，随着桩顶荷载的继续增大所能承担的坡顶荷载越大，当桩顶荷载达到18kpa时，坡顶在没有荷载情况下发生失稳，从绘制的桩顶荷载与坡顶极限荷载曲线图可知，桩顶施加10～24kpa荷载时，所能承担的坡顶荷载最大，因此桩顶最佳荷载为10～24kpa。