地震作用下碎石土滑坡抗滑桩的变形破坏机理

发布时间：2020-02-09 17:50

【摘要】：为了揭示碎石土滑坡在地震荷载作用下的变形破坏模式和作用规律,采用相似材料模型试验方法,进行了以南温碎石土滑坡为原型的物理模型试验。分析了在地震荷载作用下抗滑桩不同的锚固深度下,桩位移和边坡变形情况。利用弹塑性动力固结大变形有限元模型,采用非线性分析方法,进行了一系列对比分析研究。进一步验证了碎石土滑坡的变形破坏机理。分析了不同的锚固深度下,桩顶的动位移和变形响应。通过室内物理模型试验和数值模拟分析,提出南温滑坡抗滑桩的锚固深度设置,宜为桩长的0.29~0.31倍。其设计方法和研究思路,可为相关研究提供参考和借鉴。
【图文】：

为该类型滑坡抗滑桩的抗震加固研究，提供相应的参考和借鉴。2南温滑坡的地质模型特征滑坡位于云南省文山至麻栗坡至天保二级公路K123+930—K123+960段附近。根据现场工程测绘和勘察可知，该滑坡为碎石土滑坡，滑动带上覆岩性为块石土，滑体厚度约为17．00～22．00m。下覆基岩为吴家坪组(P2w)强风化的片岩。滑坡横向的平均宽度约为45．00m，纵向的平均长度约为120．00m，滑坡体积约为4．5×104m3，滑动方向约为188°。在天然条件下，斜坡是稳定的，而在强震条件下，斜坡可能沿滑动面发生变形破坏。图1振动台设备照片Fig．1Photoofthevibrationtable3物理模型试验3．1物理模型制作3．1．1振动台及其相关设备振动台设备分为激振电动机、调频箱、振动台和起降装置及调坡装置等设备［3］。振动台的激振力使用范围为0～12000kN，使用频率为0．6～60Hz，模型箱的尺寸为3m×0．85m，自重约为0．25t。相关设备见图1。3．1．2模型制作根据相似理论，并依据本次模型试验研究特点，

长江科学院院报2017年图2物理模型照片Fig．2Photoofthephysicalmodelofslopesupportedbyslide-resistantpiles在此次物理模型研究试验中取南温滑坡的中轴线0．8m宽条带为研究对象［4］，做出的试验模型满足几何相似，试验模型与滑坡原形的比例为1∶50(图2)。试验要求模型材料具有高重度、低强度和低弹模的特性。从这一认识出发，在进行模型试验研究中，，滑坡材料选择石英砂、重晶石粉、黏土、碳酸钙颗粒、水、甘油、乳胶(与水配制10%的胶液)为试验材料，配制成4组同成份和比例的试验材料(见表1)。表1相似材料配合比及强度试验Table1Proportionsandstrengthsofsimilarmaterials编号相似材料配合比单轴抗压强度/kPa1重晶石粉、黏土、水5∶4∶11023．02碳酸钙颗粒、黏土、石英砂、水4．0∶3．2∶2．0∶0．8975．03石膏、重晶石粉、石英砂、甘油1．5∶4．3∶3．0∶1．2100．04重晶石粉、石英砂、碳酸钙颗粒、乳胶5∶2∶2∶157．6通过对其力学性质的试验比较，由重晶石粉、石英砂、碳酸盐颗粒、乳胶组合构成的相似材料4号样能较好地满足模型试验的要求。因此，将这组材料作为模型试验的基本材料。并在自然状态下干燥48h后，经过试验验证其具有碎石土性质。经测试滑床土体重度为28．2kN/m3，内摩擦角29．0°，内聚力19．0kPa。由于报纸的持水性和吸水性较好，因此，本次试验以报纸作为滑面，经测试其摩擦系数为0．20。根据文献［5］，本次试验采用微混凝土。其具体质量配合比见表2，其中水泥标号为325。表2微混凝土质量配合比Table2Mixproportionofmicro-concretemass编号材料粒径/mm质量/g1水—68．422水泥—122．903细砂0．00～0．50106．684中砂0．50～1．2554．465骨粒1

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本文编号：2577883