【摘要】：近年來,微型樁以其施工簡便、布樁多樣,應急能力強、場地適應性強等優(yōu)點而逐漸應用于滑坡災害治理中,人們對于靜力作用下的微型樁與滑坡相互作用機理、變形破壞特征等開展了系統(tǒng)的研究,但對于微型樁抗震性能的相關(guān)研究較少。本文依托國家自然科學基金項目《微型樁與滑坡地震動力相互作用研究》(批準號41572261),對微型樁支護堆積層滑坡開展了振動臺模型試驗,結(jié)合數(shù)值模擬等研究手段,分析其動力相互作用機理、樁土變形特征,微型樁抗震作用特征等內(nèi)容。在此基礎上,對堆積層滑坡防治微型樁土拱效應開展數(shù)值模擬研究,初步提出了最佳樁徑比建議。本文主要研究工作和成果如下:(1)依據(jù)原型邊坡,結(jié)合振動臺等設備參數(shù),確定1:8的幾何相似比縮尺,依據(jù)相似原理,推導衍生物理量相似比,指導模型試驗材料參數(shù)配比。在此基礎上,設計微型樁與堆積層滑坡相互作用試驗方案,以靜力試驗為對照,開展振動臺試驗。(2)試驗發(fā)現(xiàn),堆積層滑坡在靜力和動力作用下,微型樁最終變形破壞模式大致相同,主要為彎剪破壞,樁身及鋼筋籠破壞后經(jīng)歷較大的塑性變形。與均質(zhì)土相比,微型樁在嵌固段幾乎無變形,彎曲破壞最低點在滑面處,樁前有壓裂縫產(chǎn)生,樁后有拉裂縫產(chǎn)生,各排樁的彎曲破壞最高點在3~5樁徑范圍內(nèi),樁前產(chǎn)生拉裂縫,樁后產(chǎn)生壓裂縫。樁后靠近滑面附近的堆積層土體均產(chǎn)生脫空,越靠近坡腳,脫空高度越大。(3)結(jié)合試驗和數(shù)值模擬,分析3排樁的推力分配特征發(fā)現(xiàn),動力作用下的各排樁的滑坡推力分配系數(shù)與靜力條件下的不同。靜力試驗后排樁:中排樁:前排樁=0.40:0.37:0.23,靜力數(shù)值模擬中后排樁:中排樁:前排樁=0.40:0.33:0.27,綜合考慮,推薦實際微型樁設計中選用試驗所得推力分配系數(shù)。地震作用中后排樁:中排樁:前排樁=0.51:0.17:0.32,地震數(shù)值模擬中后排樁:中排樁:前排樁=0.42:0.32:0.26,綜合考慮,推薦實際微型樁抗震設計中選用模擬所得推力分配系數(shù)。(4)地震作用下,放大系數(shù)隨滑坡高程增大而增大,微型樁所受土壓力、彎矩、位移等均有明顯的時程效應,隨地震波而波動,加速度峰值是滑坡破壞失穩(wěn)的主要因素。(5)在試驗和模擬相互印證的基礎上,對樁徑比L/D=3、L/D=5、L/D=7等3種樁間距進行土拱效應分析,確定5倍樁徑比時土拱作用最強,支護效果最佳。在此基礎上,推算出靜力加載中最佳樁徑比L/D=5.5,地震作用下最佳樁徑比L/D=5.9。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P642.22
【圖文】：

技術(shù)路線圖

試驗設計流程圖

振動臺及測試系統(tǒng)

【參考文獻】

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本文編號：2800556