本文關鍵詞：微型樁加固淺層堆積層滑坡的設計技術研究

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【摘要】：微型樁作為一種新型加固支擋結構,是指直徑一般在100-300mm之間的小型的抗滑樁。這種小直徑樁與傳統(tǒng)支擋結構相比具有非開挖施工、對樁身周圍土體擾動較小、布設位置靈活、施工速度快和經(jīng)濟性好等許多優(yōu)點,其在淺層堆積層滑坡中應用越來越多。但目前微型樁加固滑坡的理論研究遠遠滯后于其在實際工程中的應用,尚沒有形成一套比較系統(tǒng)的微型樁計算理論和設計方法,很大程度上制約著微型樁的應用與推廣。鑒于此,為了得出微型樁的加固機理和設計技術,本文依托室內(nèi)相似模型試驗,針對淺層堆積層滑坡,主要進行以下研究工作并得出相應結論：1)根據(jù)彈塑性理論,研究了樁排間土體傳力機制,利用樁土變形協(xié)調(diào)原理,分析微型樁的加固機理,綜合對比,推薦采用傳遞系數(shù)法確定滑坡推力,結合普通抗滑樁計算方法、懸臂樁法及等效法進行微型樁內(nèi)力計算,確定其水平承載力、抗彎承載力及抗剪能力。2)通過模型試驗,對比不同試驗工況,微型樁最終破壞形態(tài)表現(xiàn)出一致性,即滑面附近,滑面以-上受荷段樁身向滑體前緣彎曲變形,滑面以下錨固段向滑床后緣彎曲變形,滑面上彎曲點之間樁身發(fā)生傾斜變形,其余部分樁身未有變形出現(xiàn),保持為豎直狀態(tài)。確定了微型樁群的三種破壞形態(tài),分別為整體破壞、單樁破壞和局部破壞。3)結合彈塑性理論和模型試驗結果分析,歸納出了微型樁的設計原則,即合理樁間距宜為8-12d,合理排間距宜為10d左右,此范圍不僅能有效發(fā)揮自身抗滑力還能最優(yōu)發(fā)揮樁間土拱效應；樁體錨固深度以1/3-2/5樁長最佳；樁周土體較密實時,群樁宜采用排列形布設,土體較疏松時,群樁宜采用梅花形布設；群樁樁頂須設置連系梁,既限制樁頂位移又可使樁身受力更均勻飽滿；依據(jù)實際降雨情況,設置相應排水系統(tǒng)。本文運用彈塑性理論和模型試驗方法討論了微型樁加固淺層堆積層滑坡的設計技術問題,所得的研究結果可以為實際工程的應用提供理論指導和參考。
【關鍵詞】：微型樁 淺層堆積層滑坡 模型試驗 加固機理 設計技術
【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22;TU473.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 微型樁實際工程應用現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 微型樁計算理論研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 微型樁試驗研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 選題依據(jù)及意義13
• 1.4 研究內(nèi)容及技術路線13-16
• 1.4.1 研究內(nèi)容13-14
• 1.4.2 技術路線14-16
• 2 微型樁加固滑坡機理16-28
• 2.1 微型樁的布置方式16-18
• 2.2 微型樁受力分析18-25
• 2.2.1 現(xiàn)有的微型樁設計計算方法19-22
• 2.2.2 微型鋼管樁樁身受力計算分析22-25
• 2.3 微型樁結構特性及樁土作用機理分析25-26
• 2.3.1 排樁間的結構特性26
• 2.3.2 微型樁土拱效應分析26
• 2.4 本章小節(jié)26-28
• 3 微型樁加固淺層堆積層滑坡相似模型試驗研究28-60
• 3.1 滑坡模型試驗的基本原理28-30
• 3.1.1 相似理論與相似定理28-29
• 3.1.2 滑坡模型試驗相似判據(jù)29-30
• 3.1.3 試驗相似比確定30
• 3.2 框架物理模型試驗系統(tǒng)設計30-37
• 3.2.1 試驗框架模型設計30-31
• 3.2.2 滑坡模型設計31-33
• 3.2.3 微型樁以及樁頂連系梁模型設計33-34
• 3.2.4 加載設計34
• 3.2.5 測試內(nèi)容以及測試儀器34-37
• 3.3 模型試驗設計37-43
• 3.3.1 各組試驗設計37-41
• 3.3.2 傳感器布設41-43
• 3.3.3 試驗步驟43
• 3.4 試驗結果分析43-58
• 3.4.1 樁頂位移數(shù)據(jù)分析43-47
• 3.4.2 樁前土壓力數(shù)據(jù)分析47-51
• 3.4.3 樁身彎矩數(shù)據(jù)分析51-56
• 3.4.4 破壞模式分析56-58
• 3.5 本章小結58-60
• 4 微型樁加固淺層堆積層滑坡設計研究60-75
• 4.1 微型樁加固滑坡的設計步驟60-62
• 4.2 微型樁組合結構設計方法62-68
• 4.2.1 設計思想62
• 4.2.2 布置形式及排水設計62
• 4.2.3 設計計算方法62-63
• 4.2.4 滑坡推力計算63-65
• 4.2.5 各排樁承受的滑坡推力的確定65
• 4.2.6 微型樁內(nèi)力計算65-66
• 4.2.7 單樁配筋計算66
• 4.2.8 樁長及樁間距和排間距的確定66-68
• 4.2.9 抗滑穩(wěn)定性驗算68
• 4.3 微型樁加固滑坡的設計原則68-69
• 4.4 工程實際算例69-74
• 4.4.1 工程背景69-70
• 4.4.2 滑坡推力的計算70-73
• 4.4.3 微型樁尺寸的初步確定73
• 4.4.4 微型樁內(nèi)力計算及體系驗算73-74
• 4.5 本章小結74-75
• 5 結論與展望75-76
• 5.1 結論75
• 5.2 展望及建議75-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文80-81
• 致謝81-83

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本文編號：596149