抗滑桩的土拱效应研究及排桩优化设计

发布时间：2019-10-14 18:03

【摘要】：滑坡是三大地质灾害之一,其分布广泛,活动频繁。大规模的滑坡产生的破坏非常大,容易造成严重损失。抗滑桩是目前滑坡治理工程中的主要防治措施之一,但目前的抗滑桩设计多偏保守,较少考虑桩间土拱效应的影响,导致设计的桩间距过窄,造成资源和资金的浪费,因此对抗滑桩的土拱效应的研究和进行抗滑桩的优化布置有着深远的意义。桩间土拱效应越明显,抗滑桩的抗滑作用越好,而土拱效应受多种因素的影响。本文展开了如下研究工作:1)首先对滑坡和抗滑桩的特点以及土拱效应的机理进行了简要分析,根据学者们推导的桩间距计算公式,确定了桩边长、桩间距、岩土体性质、泊松比、桩土接触面参数和滑坡推力等影响土拱效应的因素。采用平面应变模型建立了基于PLAXIS软件的有限元模型,并引入正交试验的方法对桩间距、桩边长、岩土体的性质、泊松比、桩土接触面参数和下滑推力均布荷载这六种因素进行了多因素多水平分析,确定了这六种因素在静力条件下对单排桩的土拱效应的影响主次关系和较优组合,并进行了单因素分析。2)当滑坡推力较大较大时,通常考虑使用双排桩。本文在静力条件下对双排桩中影响土拱效应的桩边长、桩间距、岩土体性质、泊松比、桩土接触面参数和排间距用正交试验的方法进行了多因素多水平分析,确定了这六种因素对双排桩的土拱效应的影响的主次关系及较优布置;并结合单排桩静力分析的结果,确定了影响土拱效应的主要因素和次要因素。3)在前述土拱效应的影响因素分析的基础上,取单排桩和双排桩的较优组合,进行了地震作用下抗滑桩土拱效应的简单动力分析,并与静力分析的结果进行了比较,最后对桩间土体的时间-位移曲线、时间-加速度曲线、时步-应力曲线和时步-应变曲线进行了分析总结。
【图文】：

抗滑桩,边坡,工作原理,滑坡推力

抗滑桩工作原理示意图（图源于郑颖人等《边坡与滑坡工程治理设计荷载的确定及桩位布设几个方面确定：的确定般采用不平衡推力传递系数法计算，由于抗滑桩一般设置地势平缓，便于施工和计算滑坡推力，计算的滑坡推力更的坡面较缓，因此可以将下滑推力看作是垂直作用于桩身下滑推力，这也是本文所用二维平面模拟的基础。在平面于两桩间滑坡推力作用由桩间的每半个桩承担，即每个桩与桩间距相乘即得。一般根据桩的分布等情况确定下滑推素有关，一般根据文献[69]、[70]的经验来确定不同滑坡体的，液性指数小，或较密实的滑坡体，滑坡体上每点的下滑定其下滑推力的分布是均匀的，用受力图表示为矩形；而或者密实度不均匀的滑体，，由于塑性流动的缘故，一般滑坡表面上的速度最小，其滑坡推力受力图呈三角形，滑坡的滑坡推力受力图则为梯形。本文假定滑坡体为均质土，

示意图,土拱,示意图,桩体作用

图 3- 1 桩间大、小土拱示意图，据贾海莉等[15]可将抗滑桩作用的土体分前自由区(如图 3- 2 所示)。图 3- 2 桩间土拱示意图中，对桩体作用最直接最有意义的是桩间究对象，这里取大土拱作为研究对象，计计算模型，贾海莉、王成华等[58]，姚成志为结构力学上所认为的“合理拱轴线”，并
【学位授予单位】：石家庄经济学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU473.1;P642.22

【参考文献】