山区机场高填方边坡桩–锚–加筋土组合结构协同工作性能优化研究

山区机场高填方边坡的变形失稳是目前机场研究的热点和难点,特别是边坡治理联合支挡结构的协同变形工作机能是当下尚未解决的难题之一。以攀枝花机场12~#高填方为例,基于原设计锚索–抗滑桩–加筋土挡墙治理方案,运用BIM技术进行模型设计,达成三维可视化分析。以后排桩顶部增设垫层优化为研究对象,结合有限元计算,开展试验研究,对比分析垫层对控制填土内部塑性协同变形发展及综合支护体系的影响。研究表明:(1)将勘察数据等场地基本岩土工程参数和信息概化整合进BIM模型,不仅实现地质勘查最可能的接近现场实际,确保地层参数的科学性和准确性,而且有效解决了任意断面剖切设计计算的困扰,达成了复杂条件下空间碰撞检测的效果。(2)因后排抗滑桩与填土刚度不匹配,导致高填方情况下在填土内部形成从桩顶延伸至坡面的塑性剪切带,影响填土内部的稳定性、出现沉降差异,而垫层优化设计很好地解决了变形不协同的难题。(3)垫层对体系的影响主要体现在抗滑桩的性能发挥上,前排桩对垫层的整体响应更加敏感,设计宜鼓励增设垫层,强化后排桩剪力设计。(4)随着填土填筑高度的增加,加筋土部分表现外部稳定性问题,非加筋土表现为沉降问题,后排桩的存在加剧了坡体的外部变形可能性,刚度不匹配问题成为焦点。