随着中国基础交通建设的发展,川西高原公路的改造升级也逐渐提上日程。由于该区域山高坡陡地层破碎,如采用传统大直径(桩径≥800mm)抗滑桩,则缺乏相应施工布置场地且施工成本较高,阻滑设计过于保守;采用微型抗滑桩(直径≤300mm且长细比大于30)或普通中直径钢管(30mm≤桩径≤800mm)抗滑桩,由于其抗弯刚度不足,容易产生桩体大幅变形从而影响抗滑效果。因此,中直径加劲抗滑桩也就被设计单位提出,应用于实际工程之中。中直径加劲钢管抗滑桩通过增大传统微型钢管抗滑桩的直径,同时对钢管内部进行配筋设计,克服了传统微、中型桩抗滑能力不足、抗弯刚度不强等特点。但是由于其结构复杂,受力特征研究处于初级阶段,设计理论尚不完善,导致其理论研究滞后于工程实践。因此对中直径加劲钢管桩的抗滑机理研究不仅具有重要的理论意义,而且还具有引导工程合理设计的实用价值。本文依托实际工程项目“G347线茂县两河口至红原壤口段公路提升改建工程”采用数值分析、模型试验和现场监测三种方法来分析中直径加劲钢管抗滑桩的受力特征,所做的主要工作及得到的结论:(1)桩内配筋优化。根据现场勘测数据分析及监测所得原始滑坡数据,对拟采用的中直径加劲钢管抗滑桩加劲理论公式进行推导,选用500mm直径,6.0mm管厚,钢管等级为Q345,混凝土等级为C40,配筋角度65.44~o,配筋面积1472.49mm~2是单桩承载能力最优选择。(2)桩体受力特征。通过数值模拟、模型试验方法,着重对单排、双排、三排以及组合加劲钢管桩的受力情况以及力的传递途经进行分析,分析结果表明:通过数值模拟方法,得出截面受剪力云图单根桩体受力比:钢管43.8%;钢筋21.8%;混凝34.4%;利用模型试验手段得出,钢管抗滑桩加劲之后,桩内钢筋会承担36%-45%左右的弯矩作用,增强了抗滑桩的抗弯刚度。当桩体由单排增加至3排时,由桩体的受力弯矩图可以看出,桩体弯矩图曲线存在2个极值点,桩体弯矩极值差由单排桩的2.7倍,降低至1.17倍左右。同时,组合承台的存在能使桩身弯矩分布更加均匀,提升抗滑刚度;三排抗滑桩相比较单排抗滑桩而言单桩承受弯矩值缩小60%左右。随着桩排数增加第一排受力逐渐减少,最大土压力值由单排的375k Pa降低至组合的113k Pa。并且增加上部承台组合之后,组合桩时大部分推力集中在滑面以上,承台组合使桩体整体阻滑滑性能提高。(3)阻滑系统研究。通过数值模拟、模型试验可以知道,中直径加劲钢管抗滑桩抗滑体系可以分为三部分:桩-土作用阻滑作用、桩体本身阻滑力、桩间土体阻滑作用,在采用单排桩时所存在的最大土压力约为375k Pa,桩身承载约351k Pa,二者相比较后者减少约24k Pa,由此证明桩土之间相互作用也会产生一部分阻滑力的效果。同时,在组合排桩时第二排桩间土压力为150k Pa,桩身最大土压力为113k Pa,可以知道桩间土存在一定阻滑效果,但三者之中还是桩体阻滑力最强。(4)现场监测分析。根据现场监测数据可知,坡体位移由治理前的1.08mm/d降至治理后初期0.06m/d,桩体稳定之后坡体位移速率逐渐趋于0,保持稳定状态。同时,根据现场实测数据建立MARS(多元自适应回归样条法)预测模型,将预测模型同后续监测所得数据进行对比修正,建立预测模型对支护后滑坡位移变形进行预测分析,并且确定了中直径钢管抗滑桩排数是影响该边坡稳定重要因素之一的结论。