【摘要】：雙排抗滑樁是指在滑坡體的不同部位設(shè)置兩排樁，且樁間距不大，樁排之間存在相互作用，樁頂可以不連接也可以采用連梁或者承臺(tái)進(jìn)行連接，從而抵抗滑坡推力的抗滑支擋結(jié)構(gòu)。雙排抗滑樁的布置形式靈活，，最初在上世紀(jì)七八十年代的滑坡治理中得到應(yīng)用，其后得到廣泛應(yīng)用。無連梁的懸臂式雙排抗滑樁相比門架抗滑樁施工簡(jiǎn)便，工期短，適用于樁排距較大、已有抗滑樁的加固以及樁排間土體性質(zhì)較好等情況，但相關(guān)的設(shè)計(jì)理論仍不完善，對(duì)樁排間相互作用機(jī)理仍處于探索階段。 本文作者在工程實(shí)踐以及查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，借鑒地基基礎(chǔ)中的變剛度群樁設(shè)計(jì)原理，提出懸臂式雙排抗滑樁變剛度設(shè)計(jì)方法，即前后排樁根據(jù)受力采用不同的截面尺寸或者樁間距，從而使前后排樁的推力分配更為協(xié)調(diào)；基于樁間土拱特性，將土拱效應(yīng)發(fā)展過程劃分為四個(gè)階段，并探討了軟弱地層中錨固段的土拱效應(yīng)，從而為合理確定樁間距、排距以及錨固深度提供理論依據(jù)；基于前后排樁的共同作用，提出基于位移的懸臂式雙排抗滑樁內(nèi)力計(jì)算方法。 為了驗(yàn)證變剛度設(shè)計(jì)方法的合理性及樁間土拱效應(yīng)的特性，論文采用理論分析、室內(nèi)模型試驗(yàn)、數(shù)值分析以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等技術(shù)方法，對(duì)懸臂式雙排抗滑樁的推力分配、土拱效應(yīng)及其影響因素等方面進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，取得了以下主要研究成果： (1)設(shè)計(jì)了變剛度懸臂式雙排抗滑樁室內(nèi)模型試驗(yàn)，通過改變前后排樁的數(shù)量比實(shí)現(xiàn)前后排樁剛度的調(diào)整，對(duì)監(jiān)測(cè)得到的土壓力及樁身彎矩分布進(jìn)行分析，驗(yàn)證了懸臂式雙排抗滑樁變剛度設(shè)計(jì)的合理性。對(duì)滑體內(nèi)土壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，研究了前后排樁的樁間距變化時(shí)樁間土拱效應(yīng)的力學(xué)特性。 (2)在室內(nèi)模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用FLAC3D模擬了懸臂式雙排抗滑樁的土拱效應(yīng)，并將數(shù)值計(jì)算與模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。通過數(shù)值模擬驗(yàn)證了主動(dòng)土拱和被動(dòng)土拱的存在性，并對(duì)軟弱地層中錨固段土拱效應(yīng)的存在條件、形態(tài)分布等進(jìn)行研究。將土拱的發(fā)展過程分為四個(gè)階段，分析了推力大小、樁間距、樁排距、接觸面參數(shù)、樁體約束條件等因素對(duì)土拱效應(yīng)的影響。 (3)采用FLAC3D模擬水平推力作用下懸臂式雙排抗滑樁的力學(xué)特性，并與模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)均表明，在擴(kuò)大前排樁間距后，滑坡推力在前后排樁的分配較為均衡，從而驗(yàn)證了變剛度設(shè)計(jì)方法的可行性。通過數(shù)值計(jì)算分析了樁間距、樁排距、前后排樁身剛度比、樁排間土體剛度、前后排樁錨固深度等參數(shù)對(duì)推力分配的影響，并提出相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)建議值。 (4)系統(tǒng)分析了懸臂式雙排抗滑樁的受力機(jī)理，提出基于位移的剛性雙排抗滑樁內(nèi)力計(jì)算的地基系數(shù)法，滑坡推力分配主要考慮前后排樁的位移，無需事先假定滑坡推力分配比。該方法綜合考慮了前后排樁的位移、樁間距、排距等因素的影響。 (5)針對(duì)重慶市某滑坡抗滑樁的工程加固，采用FLAC3D建立三維計(jì)算模型進(jìn)行分析，驗(yàn)證了在已有抗滑樁后設(shè)置后排樁形成懸臂式雙排抗滑樁進(jìn)行工程加固的有效性以及變剛度設(shè)計(jì)方法的適用性。后排樁施工和樁前土體開挖會(huì)造成較大擾動(dòng)，建議加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。數(shù)值計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果較為吻合。
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圖片說明： 地點(diǎn) 日期 滑坡類型 災(zāi)害貴州省思南縣涼水井鎮(zhèn)涼山村2014 年 7 月16 日暴雨引發(fā)山體滑坡10 余戶民房被埋三峽庫(kù)區(qū)湖北秭歸縣沙鎮(zhèn)溪鎮(zhèn)三星店村2014 年 9 月2 日降雨引發(fā)山體滑坡滑坡體約 80 萬 m3，導(dǎo)致裝機(jī)容量為 1000 千瓦的大嶺電站損毀川黔鐵路兩河口至鎮(zhèn)紫街站區(qū)間2014 年 6 月5 日山體滑坡 路基出現(xiàn)裂縫，中斷運(yùn)輸 70 小時(shí)成都都江堰市中興鎮(zhèn)三溪村2014 年 7 月10 日山體滑坡 11 戶村民房屋被毀，2 遇難、21人失蹤北川縣城西 2008 年 5 月12 日地震引發(fā)山體滑坡200 多萬 m3的坡體下滑，造成房屋被埋，死亡 1 600 人湖南省益陽(yáng)市安化縣潺溪口村2014 年 7 月17 日山體滑坡 3 名村民遇難，9 人失蹤，數(shù)棟房屋被完全摧毀重慶市黔江區(qū)舟白街道2010 年 7月 14 日強(qiáng)降雨引發(fā)山體滑坡滑坡體向阿蓬江方向發(fā)生大規(guī)模滑動(dòng)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局給出的中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(2012)[2]披露的資料顯示，我國(guó)滑坡災(zāi)害的發(fā)生十分頻繁，占地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量的 60%以上。支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理容易在滑坡推力作用下產(chǎn)生破壞，如圖 1.1 所示。
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圖片說明： 備由實(shí)驗(yàn)室提供或者自行購(gòu)買。① 模型試驗(yàn)池制作完成后的模型試驗(yàn)池如圖2.1所示，其大小為 2650mm×1500mm×1400mm(長(zhǎng)×寬×高)。模型試驗(yàn)池由上部滑動(dòng)部分和下部固定部分組成，下部由燒結(jié)黏土磚砌筑而成形成堅(jiān)固的底部骨架，上部采用鋼板約束土體側(cè)向膨脹，在鋼板外側(cè)使用兩片焊接的H型鋼框架并用對(duì)拉錨栓箍住形成骨架。考慮到荷載作用會(huì)使得推土板的撓度較大，對(duì)推土板采用角鋼進(jìn)行加固。圖 2.1 模型試驗(yàn)池Fig 2.1 The model groove
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU473.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳昌將;張子新;;邊坡工程中抗滑樁群樁土拱效應(yīng)的數(shù)值分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2007年S1期

2 錢同輝;陳芳;程周炳;丁紅星;;框架式雙排抗滑樁結(jié)構(gòu)性能研究[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2011年11期

3 蔣世庭;喻明燈;雷云佩;;膨脹土邊坡雙排抗滑樁土壓力監(jiān)測(cè)與分析[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2011年06期

4 馬清文;宋書志;孔紀(jì)名;;雙排抗滑樁中單樁側(cè)向承載實(shí)驗(yàn)[J];地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù);2011年03期

5 祁斌;常波;吳益平;;雙排抗滑樁滑坡推力分配影響因素分析[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2011年03期

6 楊明輝;汪羅成;趙明華;;考慮土拱效應(yīng)的雙排抗滑樁樁側(cè)土壓力計(jì)算[J];公路交通科技;2011年10期

7 鄒盛堂;戴自航;;抗滑樁加固土坡效果及合理樁位的三維有限元分析[J];福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年05期

8 萬智;楊明輝;汪羅成;;雙排抗滑樁承載機(jī)理及土拱效應(yīng)模型試驗(yàn)研究[J];湖南交通科技;2013年02期

9 年廷凱;李東晨;徐海洋;李紅英;;雙排抗滑樁加固邊坡穩(wěn)定性與荷載傳遞機(jī)制分析[J];水利與建筑工程學(xué)報(bào);2013年04期

10 ;Slope Reinforcement for Housing in Three Gorges Reservoir Area[J];Journal of Mountain Science;2011年02期

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1 史�，�;雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)性狀研究[D];浙江大學(xué);2010年

2 申永江;邊坡工程中抗滑樁的效果評(píng)價(jià)與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2009年

3 董捷;懸臂樁三維土拱效應(yīng)及嵌固段地基反力研究[D];重慶大學(xué);2009年

4 李成芳;預(yù)應(yīng)力錨拉樁三維土拱效應(yīng)研究[D];重慶大學(xué);2012年

5 歐明喜;h型抗滑樁力學(xué)機(jī)理及其工程應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2012年

6 黃治云;抗滑樁樁間拱效應(yīng)與樁板土壓力研究[D];重慶大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2516258