本文選題：微型樁群 + 彈性地基梁　； 參考：《北京交通大學》2015年博士論文

【摘要】：隨著人們對滑坡危害的認識及其破壞機理的深入研究,滑坡防治措施在向輕型化、小型化、機械化施工、經(jīng)濟性方向發(fā)展,集約式微型樁群是其中最具代表性的輕型支擋措施。微型樁群支擋體系是一個較為復雜的系統(tǒng),目前工程技術(shù)人員對樁土共同作用機理尚不能準確分析,在工程設(shè)計中,樁土參數(shù)及樁群布置形式的確定都是經(jīng)驗性的,同時也缺乏對加固后滑坡穩(wěn)定性的分析評價。因此, 本文對集約式微型樁群的內(nèi)力計算理論、樁側(cè)阻力影響效力、樁群水平承載性能、加固效果評價等方面進行了系統(tǒng)深入的研究,主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果歸納如下：(1)基于彈性地基梁理論,建立考慮樁側(cè)摩阻作用的微型樁撓曲微分方程,求解出齊次微分方程通解、初參數(shù)解、均布荷載下特解及集中荷載下特解,提出了考慮樁側(cè)摩阻作用的集約式微型樁群的內(nèi)力計算理論。(2)通過衡量由微型樁樁側(cè)阻力作用引起樁周一定范圍內(nèi)土壓力改變量ΔP與樁周處土壓力減量值P0的大小,提出高、中、低影響區(qū)域和無影響區(qū)域的概念,為方便的指導樁排間距的設(shè)置,提出與影響區(qū)域相應的高、中、低影響半徑。為更好的發(fā)揮樁群間巖土體的耦合抗滑作用,建議間距設(shè)置為高影響半徑與中影響半徑之間。(3)通過集約式微型樁群水平承載性能的現(xiàn)場原型試驗,揭示樁間注漿巖土體也發(fā)揮了較強的抗滑能力。在滑體介質(zhì)為粉質(zhì)黏土條件下,樁群承擔滑坡推力的692%,樁間土體承擔滑坡推力的30.8%,樁—土荷載分擔比約為7：3。(4)經(jīng)有限元計算及歸一化分析得出,優(yōu)化樁長、樁徑、樁排數(shù)和排間距可顯著增強集約式微型樁群的水平承載能力,降低樁頂位移。在進行集約式微型樁群的工程設(shè)計時,建議微型樁嵌固段長度設(shè)為滑面以上樁長的2/3-1,樁排數(shù)設(shè)為3-4排,最佳排間距為5倍樁徑。(5)通過建立加固后邊坡的數(shù)值計算模型,研究了運煤道路典型荷載作用方式——非對稱行車荷載作用下路基和微型樁的受力與變形特征,具體分析了不同荷載幅值對其影響規(guī)律。(6)開展了微型樁彎曲應力、樁側(cè)土壓力和深部位移的長期原位監(jiān)測,分析不同階段滑坡的運動形態(tài)及支擋結(jié)構(gòu)物的受力狀態(tài),并通過深部測斜孔不同深度處的時間—位移曲線評價集約式微型樁群加固滑坡的效果。
[Abstract]:With the deep study of landslide hazard and its damage mechanism, landslide prevention measures are developing towards light, miniaturization, mechanized construction and economy. Intensive miniature pile group is one of the most representative lightweight retaining measures. Micro-pile group retaining system is a complicated system. At present, the mechanism of pile-soil interaction can not be accurately analyzed by engineers and technicians. In engineering design, the determination of pile-soil parameters and pile group layout is empirical. At the same time, there is also a lack of analysis and evaluation of the stability of the strengthened landslide. Therefore, in this paper, the internal force calculation theory of intensive miniature pile group, the effect of pile side resistance, the horizontal bearing capacity of pile group, and the evaluation of reinforcement effect are systematically and deeply studied in this paper. The main research contents and innovative achievements are summarized as follows: (1) based on the theory of elastic foundation beam, the differential equation of deflection of micro-pile considering the friction on the side of pile is established, and the general solution of homogeneous differential equation and the solution of initial parameter are obtained. Special solution under uniform load and special solution under concentrated load, In this paper, the internal force calculation theory of intensive miniature pile group with consideration of pile side friction is put forward. (2) by measuring the magnitude of soil pressure change 螖 P and soil pressure decrement value P0 in a certain range caused by the lateral resistance action of micro pile, the paper puts forward the high value. In order to guide the arrangement of pile-row spacing, the high, middle and low influence radius corresponding to the influence area is put forward for the concept of middle, low impact area and no influence area. In order to better exert the coupling anti-sliding effect of rock and soil between piles, it is suggested that the spacing be set between the high influence radius and the middle influence radius. (3) through the field prototype test of the horizontal bearing capacity of the intensive miniature pile group, It is revealed that grouting rock and soil between piles also play a strong anti-slip ability. Under the condition that the sliding medium is silty clay, the pile group bears 692um of the landslide thrust, the soil between the piles bears the 30.8% of the landslide thrust, and the load-sharing ratio of the pile to soil is about 7: 3. (4) through the finite element calculation and the normalized analysis, the results show that the pile length and diameter are optimized. The pile row number and row spacing can significantly enhance the horizontal bearing capacity of the intensive miniature pile group and reduce the pile top displacement. In the engineering design of intensive miniature pile group, it is suggested that the length of embedded segment of miniature pile should be 2 / 3-1 of the length of pile above sliding surface, the number of piles should be 3-4 rows, and the optimum row spacing should be 5 times diameter of pile. (5) the numerical calculation model of reinforced slope is established. The stress and deformation characteristics of subgrade and micro-pile under the action of asymmetric driving load are studied, and the influence of different load amplitudes on it is analyzed. (6) bending stress of micro-pile is carried out. The long-term in-situ monitoring of the soil pressure and deep displacement of the pile side is carried out to analyze the movement pattern of the landslide and the bearing state of the retaining structure in different stages. The effect of intensive miniature pile group on landslide reinforcement was evaluated by time-displacement curves at different depths of deep inclined holes.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U416.14

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本文編號：2087504