微型桩加固浅层堆积层滑坡的设计技术研究

发布时间：2017-07-30 21:24

  本文关键词：微型桩加固浅层堆积层滑坡的设计技术研究

  更多相关文章： 微型桩 浅层堆积层滑坡 模型试验 加固机理 设计技术

【摘要】：微型桩作为一种新型加固支挡结构,是指直径一般在100-300mm之间的小型的抗滑桩。这种小直径桩与传统支挡结构相比具有非开挖施工、对桩身周围土体扰动较小、布设位置灵活、施工速度快和经济性好等许多优点,其在浅层堆积层滑坡中应用越来越多。但目前微型桩加固滑坡的理论研究远远滞后于其在实际工程中的应用,尚没有形成一套比较系统的微型桩计算理论和设计方法,很大程度上制约着微型桩的应用与推广。鉴于此,为了得出微型桩的加固机理和设计技术,本文依托室内相似模型试验,针对浅层堆积层滑坡,主要进行以下研究工作并得出相应结论：1)根据弹塑性理论,研究了桩排间土体传力机制,利用桩土变形协调原理,分析微型桩的加固机理,综合对比,推荐采用传递系数法确定滑坡推力,结合普通抗滑桩计算方法、悬臂桩法及等效法进行微型桩内力计算,确定其水平承载力、抗弯承载力及抗剪能力。2)通过模型试验,对比不同试验工况,微型桩最终破坏形态表现出一致性,即滑面附近,滑面以-上受荷段桩身向滑体前缘弯曲变形,滑面以下锚固段向滑床后缘弯曲变形,滑面上弯曲点之间桩身发生倾斜变形,其余部分桩身未有变形出现,保持为竖直状态。确定了微型桩群的三种破坏形态,分别为整体破坏、单桩破坏和局部破坏。3)结合弹塑性理论和模型试验结果分析,归纳出了微型桩的设计原则,即合理桩间距宜为8-12d,合理排间距宜为10d左右,此范围不仅能有效发挥自身抗滑力还能最优发挥桩间土拱效应；桩体锚固深度以1/3-2/5桩长最佳；桩周土体较密实时,群桩宜采用排列形布设,土体较疏松时,群桩宜采用梅花形布设；群桩桩顶须设置连系梁,既限制桩顶位移又可使桩身受力更均匀饱满；依据实际降雨情况,设置相应排水系统。本文运用弹塑性理论和模型试验方法讨论了微型桩加固浅层堆积层滑坡的设计技术问题,所得的研究结果可以为实际工程的应用提供理论指导和参考。
【关键词】：微型桩 浅层堆积层滑坡 模型试验 加固机理 设计技术
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.22;TU473.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 微型桩实际工程应用现状9-11
• 1.2.2 微型桩计算理论研究现状11-12
• 1.2.3 微型桩试验研究现状12-13
• 1.3 选题依据及意义13
• 1.4 研究内容及技术路线13-16
• 1.4.1 研究内容13-14
• 1.4.2 技术路线14-16
• 2 微型桩加固滑坡机理16-28
• 2.1 微型桩的布置方式16-18
• 2.2 微型桩受力分析18-25
• 2.2.1 现有的微型桩设计计算方法19-22
• 2.2.2 微型钢管桩桩身受力计算分析22-25
• 2.3 微型桩结构特性及桩土作用机理分析25-26
• 2.3.1 排桩间的结构特性26
• 2.3.2 微型桩土拱效应分析26
• 2.4 本章小节26-28
• 3 微型桩加固浅层堆积层滑坡相似模型试验研究28-60
• 3.1 滑坡模型试验的基本原理28-30
• 3.1.1 相似理论与相似定理28-29
• 3.1.2 滑坡模型试验相似判据29-30
• 3.1.3 试验相似比确定30
• 3.2 框架物理模型试验系统设计30-37
• 3.2.1 试验框架模型设计30-31
• 3.2.2 滑坡模型设计31-33
• 3.2.3 微型桩以及桩顶连系梁模型设计33-34
• 3.2.4 加载设计34
• 3.2.5 测试内容以及测试仪器34-37
• 3.3 模型试验设计37-43
• 3.3.1 各组试验设计37-41
• 3.3.2 传感器布设41-43
• 3.3.3 试验步骤43
• 3.4 试验结果分析43-58
• 3.4.1 桩顶位移数据分析43-47
• 3.4.2 桩前土压力数据分析47-51
• 3.4.3 桩身弯矩数据分析51-56
• 3.4.4 破坏模式分析56-58
• 3.5 本章小结58-60
• 4 微型桩加固浅层堆积层滑坡设计研究60-75
• 4.1 微型桩加固滑坡的设计步骤60-62
• 4.2 微型桩组合结构设计方法62-68
• 4.2.1 设计思想62
• 4.2.2 布置形式及排水设计62
• 4.2.3 设计计算方法62-63
• 4.2.4 滑坡推力计算63-65
• 4.2.5 各排桩承受的滑坡推力的确定65
• 4.2.6 微型桩内力计算65-66
• 4.2.7 单桩配筋计算66
• 4.2.8 桩长及桩间距和排间距的确定66-68
• 4.2.9 抗滑稳定性验算68
• 4.3 微型桩加固滑坡的设计原则68-69
• 4.4 工程实际算例69-74
• 4.4.1 工程背景69-70
• 4.4.2 滑坡推力的计算70-73
• 4.4.3 微型桩尺寸的初步确定73
• 4.4.4 微型桩内力计算及体系验算73-74
• 4.5 本章小结74-75
• 5 结论与展望75-76
• 5.1 结论75
• 5.2 展望及建议75-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文80-81
• 致谢81-83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贺可强,周敦云,王思敬;降雨型堆积层滑坡的加卸载响应比特征及其预测作用与意义[J];岩石力学与工程学报;2004年16期

2 贺可强,白建业,王思敬;降雨诱发型堆积层滑坡的位移动力学特征分析[J];岩土力学;2005年05期

3 郑书彦,李占斌,李甲平,苟建忠;大型堆积层滑坡侵蚀弹塑性有限元分析[J];西安科技大学学报;2005年01期

4 周中;傅鹤林;刘宝琛;谭捍华;罗强;龙万学;;堆积层滑坡野外模拟试验方案设计[J];公路;2006年01期

5 贺可强;孙林娜;郭宗河;;堆积层滑坡加卸载响应比动力学参数及其应用[J];青岛理工大学学报;2008年06期

6 李新志;贺可强;;地下水在三峡库区堆积层滑坡中的作用[J];山西建筑;2008年30期

7 贾圣君;贺可强;孙林娜;吴纪修;;堆积层滑坡地震动力响应规律研究[J];价值工程;2011年02期

8 张娟;贺可强;陈为公;;堆积层滑坡卸加载响应比基本原理及其应用[J];青岛理工大学学报;2012年02期

9 王建智;朱有禄;;秦岭山区堆积层滑坡灾害易损性评价方法及应用[J];山西建筑;2013年02期

10 王建智;朱有禄;杨鹏;;略阳县堆积层滑坡的发育规律研究[J];水利与建筑工程学报;2013年02期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 张文;巨能攀;郑达;赵建军;;基于动力响应时程特征的堆积层滑坡失稳概率分析[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年

2 贺俊征;贺可强;闫勇山;刘健康;;降雨作用下堆积层滑坡动力失稳的尖点突变模型研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年

3 黄康鑫;郝明辉;徐富刚;侯天兴;周家文;;水位骤变触发库岸堆积层滑坡的物理模型试验及机理分析[A];2014年全国工程地质学术大会论文集[C];2014年

4 张旭;;丰都县长江沿岸三期滑坡(搬迁避让)灾害特征浅析[A];第七届全国工程地质大会论文集[C];2004年

5 夏其发;陆家佑;;天生桥滑坡[A];中国典型滑坡[C];1986年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 袁西龙 付云霞;堆积层滑坡预警成功率可大幅提升[N];地质勘查导报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 朱大鹏;三峡库区典型堆积层滑坡复活机理及变形预测研究[D];中国地质大学;2010年

2 何晖;微型桩加固浅层堆积层膨胀土滑坡机理与应用研究[D];西安科技大学;2013年

3 张华;堆积层斜坡的地震诱导行为研究[D];西南交通大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李博融;秦巴山区堆积层滑坡发育规律及危险性研究[D];西安科技大学;2012年

2 邹升伟;微型桩加固浅层堆积层滑坡的设计技术研究[D];西安工业大学;2016年

3 王波;微型桩加固浅层堆积层滑坡破坏模式试验研究[D];西安工业大学;2016年

4 李新志;降雨诱发堆积层滑坡加卸载响应比规律的物理模型试验及其破坏机理研究[D];青岛理工大学;2008年

5 贾圣君;地震动力条件下水库型堆积层滑坡稳定性与位移响应规律及其防治研究[D];青岛理工大学;2010年

6 刘辉;堆积层滑坡机理及其稳定性研究[D];西安工业大学;2012年

7 张娟;堆积层滑坡卸加载响应比及其稳稳定定性性演演化化特特征征研究[D];青岛理工大学;2011年

8 于永贵;三峡库区万州、开县段堆积层滑坡发育规律及破坏模式[D];中国地质大学（北京）;2008年

9 张冰;堆积层滑坡垂直位移方向率及其稳定性演化特征研究[D];青岛理工大学;2011年

10 柳玉青;堆积层滑坡稳定性动态分析方法[D];石家庄经济学院;2010年

，

本文编号：596149