陕北黄土高边坡单排抗滑桩荷载传递过程试验研究
发布时间：2022-01-02 01:57
黄土高陡边坡支护中常采用单排抗滑桩结构,但黄土的特殊性质以及边界条件等因素并未左右抗滑桩的设计计算方法,三角形分布的滑坡推力、“m法”等计算桩前土抗力甚至不考虑桩前土抗力的算法仍为黄土边坡单排抗滑桩设计计算的主流方法。这些方法将非线性问题简化为线性问题求解过于简单,且该方法是否适用于各类黄土边坡还不得而知。因此,本文针对黄土高陡边坡中的半坡式和坡脚式两种埋设方式的单排抗滑桩桩展开试验研究,主要研究内容如下:（1）设计了两类单排抗滑桩的现场缩尺模型试验系列试验,得出各组试验中桩顶位移、桩侧压力和弯矩的变化规律等,确定各组试验中各模型桩的破坏模式,对于多点开裂的模型桩,以几何方法分析其首次开裂点位置,并比较多桩试验中各模型桩桩顶位移增量,分析单排抗滑桩的受力过程中的力的分配和转移过程。比较试验所得模型桩桩顶水平位移与滑体模型水平位移关系,并据此划分模型抗滑桩的受力阶段,其中,第一阶段为抗滑桩未启动阶段,第二阶段为抗滑桩有效变形阶段,第三阶段为抗滑桩失效阶段,将三个阶段的两个分界点分别定义为临界启动荷载和临界阻滑荷载。（2）取半坡式单排三桩现场缩尺模型试验位移结果作为荷载施加值,在ABAQU...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速公路高陡黄土边坡[2][3]
第二章 黄土边坡单排抗滑桩现场缩尺模型试验设计13c. 万花隧道出口处边坡 d.岳屯边坡e.富县西段边坡图 2.1 项目沿线重点边坡设计图2.1.4 项目沿线黄土边坡中抗滑桩类别划分项目沿线黄土边坡中多数抗滑桩桩顶埋设位置在边坡平台上，一般为二级平台，亦有处于三级平台上，文献[60]指出，该类抗滑桩属半坡桩，其受力特点介于半坡式和坡脚式抗滑桩之间，因其桩前土的边界条件，现将其归入半坡式抗滑桩中。项目沿线存在少数抗滑桩桩顶埋设位置在边坡坡脚，即如图 2.1 中 d 所示抗滑桩，该类抗滑桩桩前土为原状土，处于未开挖状态，属坡脚式抗滑桩。根据规范[61]中提供的弹性抗滑桩与刚性抗滑桩判别方法对项目沿线抗滑桩进行划分，已知项目沿线各抗滑桩的桩身材料为 C30 混泥土，截面尺寸多为 2m 3m，以“m法”按式 2.1 计算抗滑桩的变形系数。5=pmBEI （2.1）式中：m为地基系数随深度增加的比例系数，取m 30MN/m4；pB 为桩的计算宽度；EI为桩的抗弯刚度。
图 2.3 模型桩钢筋笼制作过程2.4.2 成桩方法模型试验属现场缩尺模型试验，由于现场场地条件约束，且不能动用大型机械扰边坡，故模型桩采用室内预制、现场打孔成桩的方法。模型桩属小尺寸构件，浇筑过中很难采用常规的振捣设备，但混凝土的密实程度影响着模型试验的效果，故模型桩浇筑时，将木模板放置在小型振动台上，成桩所用木模板、混凝土拌和机械以及浇筑程见图 2.4 中所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]悬臂式单锚抗滑桩加固黄土滑坡的模型试验[J]. 张涛,门玉明,石胜伟,李寻昌,梁炯. 安全与环境工程. 2015(03)
[2]抗滑桩计算的综合刚度与三参数法数值解[J]. 邹盛堂,戴自航. 岩石力学与工程学报. 2014(S2)
[3]全埋式抗滑桩倾覆破坏的室内模型试验研究[J]. 傅翔,谢强,张永兴,邱鹏,万仁锋. 岩土力学. 2014(08)
[4]悬臂式抗滑桩模型试验研究[J]. 刘洪佳,门玉明,李寻昌,张涛. 岩土力学. 2012(10)
[5]抗滑桩细观受力特征的数值模拟研究[J]. 刘庆涛,李长冬,谷飞宏,刘廷. 安全与环境工程. 2012(04)
[6]抗滑桩桩后土拱效应的作用机理及发育规律[J]. 吕庆,孙红月,尚岳全. 水利学报. 2010(04)
[7]底端嵌固桩与滑体相互作用的物理模型试验研究[J]. 魏作安,李世海,赵颖. 岩土力学. 2009(08)
[8]抗滑桩加固边坡变形破坏特性离心模型试验研究[J]. 高长胜,魏汝龙,陈生水. 岩土工程学报. 2009(01)
[9]抗滑桩静力与动力破坏离心模型试验对比分析[J]. 于玉贞,李荣建,李广信,郑瑞华. 岩土工程学报. 2008(07)
[10]沉埋桩加固滑坡体模型试验的机制分析[J]. 雷文杰,郑颖人,王恭先,冯夏庭,马惠民. 岩石力学与工程学报. 2007(07)
博士论文
[1]滑坡与锚杆抗滑桩相互作用的大型物理模型试验研究[D]. 李寻昌.长安大学 2011
[2]水平荷载作用下单桩性状研究[D]. 张磊.浙江大学 2011
[3]抗滑桩现场试验及其设计计算方法研究[D]. 张晓咏.福州大学 2010
[4]抗滑桩与滑坡体相互作用机理及其优化研究[D]. 李长冬.中国地质大学 2009
[5]悬臂桩三维土拱效应及嵌固段地基反力研究[D]. 董捷.重庆大学 2009
[6]延安Q2黄土的力学及流变特性研究[D]. 何青峰.长安大学 2008
[7]边坡变形破坏及抗滑桩与土体相互作用研究[D]. 高长胜.南京水利科学研究院 2007
[8]沉埋桩加固滑坡体的有限元设计方法与大型物理模型试验研究[D]. 雷文杰.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
[9]边坡工程灾害防治技术研究[D]. 吕庆.浙江大学 2006
[10]桩—土—边坡相互作用数值分析及阻滑桩简化设计方法研究[D]. 年廷凯.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]考虑桩前土体抗力的抗滑桩内力计算方法研究及工程应用[D]. 刘晓燕.长安大学 2017
[2]矩形与圆形截面抗滑桩离心模型试验及颗粒流数值模拟研究[D]. 司光武.西南交通大学 2017
[3]抗滑桩—护壁—滑体相互作用的数值试验研究[D]. 赵鑫.中国地质大学 2013
本文编号：3563244
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速公路高陡黄土边坡[2][3]
第二章 黄土边坡单排抗滑桩现场缩尺模型试验设计13c. 万花隧道出口处边坡 d.岳屯边坡e.富县西段边坡图 2.1 项目沿线重点边坡设计图2.1.4 项目沿线黄土边坡中抗滑桩类别划分项目沿线黄土边坡中多数抗滑桩桩顶埋设位置在边坡平台上，一般为二级平台，亦有处于三级平台上，文献[60]指出，该类抗滑桩属半坡桩，其受力特点介于半坡式和坡脚式抗滑桩之间，因其桩前土的边界条件，现将其归入半坡式抗滑桩中。项目沿线存在少数抗滑桩桩顶埋设位置在边坡坡脚，即如图 2.1 中 d 所示抗滑桩，该类抗滑桩桩前土为原状土，处于未开挖状态，属坡脚式抗滑桩。根据规范[61]中提供的弹性抗滑桩与刚性抗滑桩判别方法对项目沿线抗滑桩进行划分，已知项目沿线各抗滑桩的桩身材料为 C30 混泥土，截面尺寸多为 2m 3m，以“m法”按式 2.1 计算抗滑桩的变形系数。5=pmBEI （2.1）式中：m为地基系数随深度增加的比例系数，取m 30MN/m4；pB 为桩的计算宽度；EI为桩的抗弯刚度。
图 2.3 模型桩钢筋笼制作过程2.4.2 成桩方法模型试验属现场缩尺模型试验，由于现场场地条件约束，且不能动用大型机械扰边坡，故模型桩采用室内预制、现场打孔成桩的方法。模型桩属小尺寸构件，浇筑过中很难采用常规的振捣设备，但混凝土的密实程度影响着模型试验的效果，故模型桩浇筑时，将木模板放置在小型振动台上，成桩所用木模板、混凝土拌和机械以及浇筑程见图 2.4 中所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]悬臂式单锚抗滑桩加固黄土滑坡的模型试验[J]. 张涛,门玉明,石胜伟,李寻昌,梁炯. 安全与环境工程. 2015(03)
[2]抗滑桩计算的综合刚度与三参数法数值解[J]. 邹盛堂,戴自航. 岩石力学与工程学报. 2014(S2)
[3]全埋式抗滑桩倾覆破坏的室内模型试验研究[J]. 傅翔,谢强,张永兴,邱鹏,万仁锋. 岩土力学. 2014(08)
[4]悬臂式抗滑桩模型试验研究[J]. 刘洪佳,门玉明,李寻昌,张涛. 岩土力学. 2012(10)
[5]抗滑桩细观受力特征的数值模拟研究[J]. 刘庆涛,李长冬,谷飞宏,刘廷. 安全与环境工程. 2012(04)
[6]抗滑桩桩后土拱效应的作用机理及发育规律[J]. 吕庆,孙红月,尚岳全. 水利学报. 2010(04)
[7]底端嵌固桩与滑体相互作用的物理模型试验研究[J]. 魏作安,李世海,赵颖. 岩土力学. 2009(08)
[8]抗滑桩加固边坡变形破坏特性离心模型试验研究[J]. 高长胜,魏汝龙,陈生水. 岩土工程学报. 2009(01)
[9]抗滑桩静力与动力破坏离心模型试验对比分析[J]. 于玉贞,李荣建,李广信,郑瑞华. 岩土工程学报. 2008(07)
[10]沉埋桩加固滑坡体模型试验的机制分析[J]. 雷文杰,郑颖人,王恭先,冯夏庭,马惠民. 岩石力学与工程学报. 2007(07)
博士论文
[1]滑坡与锚杆抗滑桩相互作用的大型物理模型试验研究[D]. 李寻昌.长安大学 2011
[2]水平荷载作用下单桩性状研究[D]. 张磊.浙江大学 2011
[3]抗滑桩现场试验及其设计计算方法研究[D]. 张晓咏.福州大学 2010
[4]抗滑桩与滑坡体相互作用机理及其优化研究[D]. 李长冬.中国地质大学 2009
[5]悬臂桩三维土拱效应及嵌固段地基反力研究[D]. 董捷.重庆大学 2009
[6]延安Q2黄土的力学及流变特性研究[D]. 何青峰.长安大学 2008
[7]边坡变形破坏及抗滑桩与土体相互作用研究[D]. 高长胜.南京水利科学研究院 2007
[8]沉埋桩加固滑坡体的有限元设计方法与大型物理模型试验研究[D]. 雷文杰.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
[9]边坡工程灾害防治技术研究[D]. 吕庆.浙江大学 2006
[10]桩—土—边坡相互作用数值分析及阻滑桩简化设计方法研究[D]. 年廷凯.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]考虑桩前土体抗力的抗滑桩内力计算方法研究及工程应用[D]. 刘晓燕.长安大学 2017
[2]矩形与圆形截面抗滑桩离心模型试验及颗粒流数值模拟研究[D]. 司光武.西南交通大学 2017
[3]抗滑桩—护壁—滑体相互作用的数值试验研究[D]. 赵鑫.中国地质大学 2013
本文编号：3563244
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