本文選題：擋土墻　切入點：抗滑樁　出處：《重慶大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：擋墻和懸臂式抗滑樁作為應(yīng)用最為廣泛的支擋結(jié)構(gòu),其穩(wěn)定性問題是巖土工程中一項最為基礎(chǔ)的問題。擋墻和抗滑樁的位移模式通常被劃為平移滑動模式和轉(zhuǎn)動模式。如何在已知位移模式的情況下確定支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對于巖土工程理論研究尤為重要。傳統(tǒng)的研究方法往往基于支擋結(jié)構(gòu)所受的抗滑力(抗傾覆力矩)與滑動驅(qū)動力(傾覆力矩)之間力的極限平衡,該方法必須首先確定土壓力。然而土壓力與支擋結(jié)構(gòu)的位移模式緊密相關(guān),現(xiàn)在尚沒有完善的理論計算不同位移模式下土壓力的大小和分布。論文依托國家自然科學(xué)基金項目(NO.41472245),提出一種基于位移模式的極限分析上限法,對擋墻和懸臂式抗滑樁在平移滑動模式和轉(zhuǎn)動模式下的穩(wěn)定性問題進(jìn)行研究,該方法不需要確定土壓力的大小和分布。本文主要工作內(nèi)容如下:①首先,將彈性覆蓋層以下,與擋墻相鄰的三角形土體微元作為研究對象。得到了擋墻在平移模式下,塑性臨界深度嚴(yán)格上限解的計算公式。推導(dǎo)過程中考慮了擋墻位移方向效應(yīng)對塑性臨界深度的影響。研究結(jié)果表明,朗肯等理論計算結(jié)果是推薦方法的特例。②根據(jù)擋墻失穩(wěn)時,平移滑動和轉(zhuǎn)動兩種位移模式的特點,本文提出一種針對不同位移模式的擋墻穩(wěn)定性評價新方法。將擋墻與填土看作一個系統(tǒng),應(yīng)用極限分析上限法,直接計算出擋墻的滑動穩(wěn)定性系數(shù)和轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性系數(shù)。該方法簡單實用,避免了傳統(tǒng)方法中求解土壓力帶來的難題。③考慮懸臂式抗滑樁樁間填土三維下滑體內(nèi)部變形的能量耗散影響,建立了樁間潛在三維下滑體的能量平衡方程�；跇O限分析上限理論,推導(dǎo)了極限樁間距、土體臨空面極限高度、下滑體的體積、潛在三維滑動曲面和樁間土穩(wěn)定性系數(shù)的計算公式。④基于懸臂式抗滑樁的平移滑動模式,將樁前填土被動塑性區(qū)、樁后填土主動塑性區(qū)、抗滑樁三者看作一個系統(tǒng)。應(yīng)用極限分析上限法,研究了抗滑樁的穩(wěn)定性。提出樁前填土三維被動塑性區(qū)及樁后填土三維主動塑性區(qū)破裂面的計算公式。定量分析了樁間距、懸臂段高度、嵌固段深度、填土內(nèi)摩擦角、填土粘聚力對抗滑樁穩(wěn)定性的影響。
[Abstract]:Retaining walls and cantilever anti-slide piles are the most widely used retaining structures. The stability problem is one of the most basic problems in geotechnical engineering. The displacement modes of retaining wall and anti-slide pile are usually classified as translation sliding mode and rotational mode. Stability is particularly important for the theoretical study of geotechnical engineering. Traditional research methods are often based on the ultimate balance between the anti-slip force (anti-overturning moment) and the sliding driving force (overturning moment) of the retaining structure. This method must first determine the earth pressure. However, the earth pressure is closely related to the displacement mode of the retaining structure. At present, there is no perfect theory to calculate the magnitude and distribution of earth pressure under different displacement modes. Based on the National Natural Science Foundation project no. 41472245, a limit analysis method based on displacement mode is proposed. The stability of retaining wall and cantilever anti-slide pile under the sliding mode and rotation mode is studied. The method does not need to determine the magnitude and distribution of earth pressure. The main work of this paper is as follows: 1. The triangular soil element adjacent to the retaining wall is used as the object of study. The influence of displacement direction effect of retaining wall on plastic critical depth is taken into account in the derivation. The results show that Rankine's theory is a special case of the recommended method when the retaining wall is unstable. In this paper, a new method for evaluating the stability of retaining wall with different displacement modes is proposed. The retaining wall and fill are regarded as a system, and the upper limit method of limit analysis is applied. The sliding stability coefficient and rotational stability coefficient of retaining wall are calculated directly. This method is simple and practical. The problem of solving earth pressure in traditional methods is avoided. 3. The energy dissipation effect of three-dimensional sliding deformation between cantilever anti-slide piles is considered. Based on the upper limit theory of limit analysis, the limit pile spacing, the limit height of soil face, the volume of sliding body are derived. Based on the translational sliding model of cantilever anti-slide pile, the potential three-dimensional sliding surface and the calculation formula of soil stability coefficient between piles are calculated. The stability of anti-slide pile is studied by using the upper limit method of limit analysis. The formulas for calculating the fracture surface of the three dimensional passive plastic zone in front of pile and the active plastic zone behind pile are put forward, and the distance between piles is quantitatively analyzed. The influence of the height of the cantilever, the depth of the fixed segment, the angle of internal friction of the fill, and the cohesive force of the fill on the stability of the slide pile.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU473.1

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本文編號：1603722