本文關(guān)鍵詞：開挖條件下嵌固段巖體劣化對抗滑樁—層狀巖體相互作用影響研究

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【摘要】：目前嵌固段巖體的穩(wěn)定與足夠的樁體自身強度是保證抗滑樁阻滑有效的兩個前提。但樁前大開挖條件下,嵌固段層狀巖體能否保證抗滑樁作用有效與滑坡穩(wěn)定的研究尚屬空白。本文主要是對樁前層狀巖體開挖時,樁與層狀巖體相互作用機理展開研究。以某滑坡為例,在分析樁前層狀巖體工程地質(zhì)條件基礎上,通過室內(nèi)及現(xiàn)場試驗獲取巖土體的靜力學參數(shù)；結(jié)合彈性地基梁計算方法(“M”法或“C”法)下的抗滑樁樁身的內(nèi)力和變形計算理論,開展模型試驗,分析了層狀巖體在不同巖層厚度、不同傾向及巖體不同強度情況下,嵌固段巖體與抗滑樁之間的相互作用機理及破壞模式。再結(jié)合合適的地質(zhì)-數(shù)值-力學模型,進一步揭示了開挖條件下,抗滑樁與層狀巖層之間的相互作用關(guān)系。全文研究成果如下：(1)結(jié)合彈性地基梁計算方法(“M”法或“C”法)下的抗滑樁樁身的內(nèi)力和變形計算理論,基于此,分析了樁-巖體相互作用下,層狀巖體的受力分析及破壞模式。(2)根據(jù)某滑坡原型中的主要物理力學參數(shù)采取嚴格的相似進行室內(nèi)模型試驗方法。采用單一變量法研究層狀巖體在不同巖層厚度、不同傾向及巖體不同強度情況下,嵌固段層狀巖體與抗滑樁的變形規(guī)律及兩者之間的的相互作用力的分布規(guī)律。結(jié)論如下：1)任何情況中,樁前巖體監(jiān)測點的位移值隨荷載的增大而增大,且由上至下位移值依次減小。樁后底部監(jiān)測點的位移值隨著情況不同其值變化有不同,但值都隨荷載的增大而增大2)每種情況下的破壞模式都不相同。但有共同的特點,抗滑樁在力的作用下,向前移動,造成樁后巖體產(chǎn)生裂縫,從而發(fā)生斷裂。3)壓力曲線的降低,都說明巖體內(nèi)部發(fā)生了破壞。降低值越大,破壞就越明顯。降低的頻率越大(即波動頻率),說明監(jiān)測點區(qū)域的巖體破壞越劇烈。(3)根據(jù)某滑坡原型中的主要物理力學參數(shù)采用數(shù)值分析的方法。采用單一變量法研究層狀巖體在不同巖層厚度、不同傾向情況下,嵌固段層狀巖體與抗滑樁的變形規(guī)律及兩者之間的相互作用力的分布規(guī)律。結(jié)論如下：1)軟弱帶的影響,隨著軟弱帶的增多,各種條件下為位移值有所增大,同樣破壞越明顯。2)破壞模式的研究。對于水平巖層,隨著厚度的減小,破壞逐漸發(fā)展至樁底。對于順向傾角為450巖層,主要是垂直方向破壞為主,水平方向次之。巖層以向左下方滑動為主。隨著巖層厚度的減小,位移值逐漸增大,說明破壞更劇烈,模型也越來越不穩(wěn)定。對于逆向傾角為450巖層,基本上屬于整體下滑,而內(nèi)部破壞較小。其主要原因是巖層在自重應力下就向下發(fā)生滑動的趨勢。樁的抗滑作用不明顯。隨著巖層厚度的減小,位移值逐漸增大,說明破壞更劇烈,模型也越來越不穩(wěn)定。以上述成果為基礎,獲得了嵌固段層狀巖體劣化對抗滑樁-層狀巖體相互作用的影響,為開挖條件下為層狀巖層的基巖的此類滑坡工程設計及施工提供科學依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：嵌固段巖體劣化 層狀巖層 作用機理 模型試驗 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU473.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析10-12
• 1.2.1 懸臂樁與嵌固段巖體相互作用研究10-12
• 1.2.2 懸臂樁嵌固段巖體變形破壞模式研究12
• 1.3 主要研究內(nèi)容和方法12-14
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 研究方法及路線13-14
• 第2章 嵌固段層狀巖體下抗滑樁設計理論與巖體變形破壞模式研究14-30
• 2.1 引言14
• 2.2 懸臂式抗滑樁內(nèi)力計算14-20
• 2.2.1 基本假定14-15
• 2.2.2 地基系數(shù)的確定15-16
• 2.2.3 抗滑樁底部約束條件16
• 2.2.4 嵌巖懸臂抗滑樁樁身內(nèi)力和變形計算16-20
• 2.3 嵌固段巖體的受力分析及其破壞模式20-24
• 2.3.1 內(nèi)力分析20-22
• 2.3.2 破壞模式22-24
• 2.4 工程實例分析24-29
• 2.4.1 滑坡概況24-25
• 2.4.2 滑坡的演化形成機制分析25-26
• 2.4.3 軟硬層狀巖體條件下抗滑樁設計26-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 抗滑樁與層狀巖體相互作用模型試驗構(gòu)建30-42
• 3.1 模型試驗相似比的判據(jù)30-32
• 3.1.1 模型試驗相似原理30
• 3.1.2 參量選擇30-31
• 3.1.3 參量分析31
• 3.1.4 π方程的建立及相似判據(jù)的導出31-32
• 3.2 模型試驗設計32-36
• 3.3 試驗模型的制作36-42
• 第4章 水平層狀巖體強度劣化下樁-巖體相互作用模型試驗研究42-62
• 4.1 高等強度層狀巖體試驗過程及分析42-49
• 4.2 中等強度層狀巖體試驗過程及分析49-56
• 4.3 低等強度層狀巖體試驗過程及分析56-60
• 4.4 水平層狀巖體強度劣化對樁-巖體相互作用影響對比分析60-62
• 第5章 水平層狀巖體厚度劣化下樁-巖體相互作用模型試驗研究62-83
• 5.1 單層厚為10CM的水平巖層試驗過程及分析62-69
• 5.2 單層厚為5CM的水平巖層試驗過程及分析69-75
• 5.3 單層厚為3.3CM的水平巖層試驗過程及分析75-82
• 5.4 水平層狀巖體厚度劣化對樁-巖體相互作用影響對比分析82-83
• 第6章 順向傾角為45°層狀巖體厚度劣化下樁-巖體相互作用模型試驗研究83-101
• 6.1 單層厚為10CM的順向傾角為45°巖層試驗過程及分析83-89
• 6.2 單層厚為5CM的順向傾角為45°巖層試驗過程及分析89-94
• 6.3 單層厚為3.3CM的順向傾角為45°巖層試驗過程及分析94-99
• 6.4 順向傾角為45°層狀巖體厚度劣化對樁-巖體相互作用影響對比分析99-101
• 第7章 逆向傾角為45°層狀巖體厚度劣化下樁-巖體相互作用模型試驗研究101-118
• 7.1 單層厚為10CM的逆向傾角為45°巖層試驗過程及分析101-106
• 7.2 單層厚為5CM的逆向傾角為45°巖層試驗過程及分析106-111
• 7.3 單層厚為3.3CM的逆向傾角為45°巖層試驗過程及分析111-116
• 7.4 逆向傾角為45°層狀巖體厚度劣化對樁-巖體相互作用影響對比分析116-118
• 第8章 錨固深度樁-巖體相互作用模型試驗研究118-130
• 8.1 錨固深度為10CM的抗滑樁試驗過程及分析118-121
• 8.2 錨固深度為20CM的抗滑樁試驗過程及分析121-125
• 8.3 錨固深度為30CM的抗滑樁試驗過程及分析125-128
• 8.4 不同錨固深度對樁-巖體相互作用影響對比分析128-130
• 第9章 嵌固段層狀巖體劣化對樁-巖相互作用機理數(shù)值模擬研究130-165
• 9.1 引言130
• 9.2 有限元模型的建立130-132
• 9.3 不同厚度的水平巖層對樁-巖體相互作用機理數(shù)值模擬結(jié)果分析132-142
• 9.3.1 單層厚為2.9m的水平巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析132-135
• 9.3.2 單層厚為1.4m的水平巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析135-138
• 9.3.3 單層厚為0.9m的水平巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析138-141
• 9.3.4 不同厚度水平巖層對比分析141-142
• 9.4 不同厚度的順向傾角為45°巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析142-152
• 9.4.1 單層厚為2.9m的順向傾角為45°巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析142-145
• 9.4.2 單層厚為1.4m的順向傾角為45°巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析145-148
• 9.4.3 單層厚為0.9m的順向傾角為45°巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析148-151
• 9.4.4 不同厚度順向傾角為45°巖層對比分析151-152
• 9.5 不同厚度的逆向傾角為45°巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析152-163
• 9.5.1 單層厚為2.9m的順向傾角為45°巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析152-156
• 9.5.2 單層厚為1.4m的順向傾角為45°巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析156-159
• 9.5.3 單層厚為0.9m的順向傾角為45°巖層數(shù)值模擬結(jié)果分析159-162
• 9.5.4 不同厚度逆向傾角為45°巖層對比分析162-163
• 9.6 本章小結(jié)163-165
• 第10章 結(jié)論和展望165-167
• 10.1 結(jié)論165-166
• 10.2 展望166-167
• 致謝167-168
• 參考文獻168-172
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果172

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 崔華麗;石勝偉;王軍朝;張世林;孫金輝;;緩傾順層巖質(zhì)滑坡中抗滑樁受力分布規(guī)律[J];蘭州大學學報(自然科學版);2015年06期

2 嚴秋榮;喬東華;楊兵;楊濤;馮君;;考慮抗滑樁及擋土墻支護結(jié)構(gòu)影響的降雨誘導邊坡失穩(wěn)模型試驗研究[J];重慶交通大學學報(自然科學版);2016年01期

3 劉洪佳;門玉明;李尋昌;張濤;;懸臂式抗滑樁模型試驗研究[J];巖土力學;2012年10期

4 張愛軍;莫海鴻;朱珍德;;受土體側(cè)移作用的單樁的彈塑性地基反力解析法[J];華南理工大學學報(自然科學版);2012年09期

5 張愛軍;莫海鴻;向瑋;;邊坡土體側(cè)移模式對抗滑樁影響分析[J];巖土力學;2012年09期

6 張愛軍;莫海鴻;朱珍德;張坤勇;;被動樁與土相互作用解析計算研究[J];巖土工程學報;2011年S2期

7 徐愛民;柳群義;朱自強;魯光銀;;層狀巖體邊坡抗滑樁加固效應的數(shù)值分析[J];中南大學學報(自然科學版);2011年08期

8 楊光華;張有祥;張玉成;湯佳茗;;基于邊坡變形場的抗滑樁最優(yōu)加固位置探討[J];巖土工程學報;2011年S1期

9 劉欽;李地元;劉志祥;劉靜;;水平推力作用下抗滑樁間土拱效應影響因素的數(shù)值分析[J];中南大學學報(自然科學版);2011年07期

10 李尋昌;門玉明;張濤;劉洪佳;嚴靜平;;錨桿抗滑樁破壞模式的試驗研究[J];巖土工程學報;2011年05期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李長冬;抗滑樁與滑坡體相互作用機理及其優(yōu)化研究[D];中國地質(zhì)大學;2009年

2 董捷;懸臂樁三維土拱效應及嵌固段地基反力研究[D];重慶大學;2009年

3 周春梅;三峽庫區(qū)萬州區(qū)滑坡抗滑樁設計研究[D];中國地質(zhì)大學;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 田力;樁前大開挖下懸臂樁與嵌固段巖體相互作用機理研究[D];西南石油大學;2015年

2 周韜;無覆蓋土層嵌巖樁的受力機理及承載性狀的研究[D];中南大學;2007年

3 董捷;嵌巖抗滑樁的受力分析及其在滑坡治理中的應用[D];貴州大學;2006年

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本文編號：785463