宣威阿都邊坡穩(wěn)定性分析及抗滑樁布樁位置模擬研究
發(fā)布時間:2021-10-21 21:40
抗滑樁支擋是常用的滑坡防治手段,是較為有效的支擋措施。對于狹長的滑坡地段,常常使用單排樁進行支擋難以達到支護效果,因此就有了多排抗滑樁進行分級支擋的支護措施。多排樁的分級支擋要取得最優(yōu)的支護效果,還需要確定最優(yōu)的布樁位置。參考各研究及論文所提出的最優(yōu)布樁位置,本文提出3套基于不同布樁位置的支擋方案,從對邊坡整體的支擋效果、邊坡對樁的力的作用及樁的內(nèi)力及應變?nèi)齻方面對比,得出最優(yōu)的支擋方案。論文主要工作如下:(1)搜集并整理了宣威阿都鄉(xiāng)榮盛村滑坡的各方資料,對已滑動滑體現(xiàn)階段穩(wěn)定性,采用極限平衡法及數(shù)值模擬法經(jīng)行了分析,確定了現(xiàn)有滑面及潛在最危險滑面的形態(tài)及位置;(2)通過剩余下滑力的計算,得出潛在滑移土體各土條的下滑力、剩余下滑力及抗滑力,選擇三個力最大的條塊,分別進行布樁。采用動態(tài)設計,即每次布樁完成后,進行新的潛在滑移面搜索,未達到穩(wěn)定安全系數(shù)的潛在滑體,再進行剩余下滑力計算,重新布樁,直到穩(wěn)定。(3)三種方案的布樁完成后,采用數(shù)值模擬法進行進一步的穩(wěn)定性分析,及支護后力的分析。邊坡整體設置五處觀測位置,每處設置11個點,用以觀察支護前后邊坡最大主應力、最大剪應力、x、y方向應變及...
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
巖土分析單元受力狀態(tài)單元體頂面及底面豎向主應力計算公式為:
昆明理工大學碩士學位論文9=(σ)(2.7)此公式在直角坐標系為曲線,常稱為為莫爾包絡線。巖土體的莫爾包線很多情況下可用直線近似表示,方程式即庫侖公式。莫爾-庫侖強度理論,即是將通過庫侖公式,表達莫爾包線的巖土體抗剪強度理論。示意圖如圖2-3所示:圖2.3莫爾-庫侖準則分析示意圖該理論認為:(1)在強度包線和應力圓I相離時,即τ<τf,分析點為彈性平衡狀態(tài)。(2)在強度包線和莫爾應力圓Ⅱ于A點相切時,即τ=τf,應力圓Ⅱ稱作極限應力圓。這時分析點處于接近破壞的極限狀態(tài)。(3)在強度包線同應力圓Ⅲ相割時,分析點已處于破壞狀態(tài)。莫爾-庫侖強度理論因其簡單適用,可操作性強,易通過試驗得到強度參數(shù),且其計算相對精確,得到廣泛的認可和應用。2.1.3巖土體失穩(wěn)機制理論從本質(zhì)上來說,力學結(jié)構(gòu)上平衡狀態(tài)破壞,導致了滑坡的產(chǎn)生。這個過程是從一個平衡到新的平衡的過程。由于滑體的下滑力過高,超過了滑體周圍提供的抗滑力,導致穩(wěn)定性系數(shù)減;w自重沿滑動面的方向的分力提供了主要的下滑力,下滑力的影響因素還包括滑坡體的容重、滑體厚度、滑面傾角及附加力的影響。巖土體內(nèi)部的粘結(jié)力及摩擦力,以及巖土體與滑床間的摩擦力,提供了滑坡的抗滑力;碌氖芰顟B(tài),可從平面和縱斷面觀察,不同觀察方向有不同的受力狀態(tài)。(一)滑坡平面受力狀態(tài)根據(jù)滑坡的受力特征,將滑坡分為四個區(qū)域:上部張力區(qū),中間平移區(qū),下部滑動區(qū)和兩側(cè)的剪切帶,如圖2.4所示:
昆明理工大學碩士學位論文11(二)滑坡縱向斷面受力狀態(tài)研究表明,許多滑坡的力具有“三級滑動模式”,即一般滑坡可分為三個部分:主滑動部分,牽引部分和防滑部分。三段式滑動受力狀態(tài)如圖2.2所示:圖2.5三段式滑動模式及受力狀態(tài)1-牽引段;2-主滑段;3-抗滑段1)牽引段滑坡發(fā)生滑動時,下部受水造成的應力調(diào)整、受沖刷或切割,地表水滲入軟化滑帶,首先失穩(wěn)產(chǎn)生蠕動的是主滑段,失去側(cè)向支撐的牽引段,會發(fā)生主動土的壓破裂。因此,該段土體自重應力是牽引段的大主應力σ1,水平壓應力是小主應力σ3。2)主滑段主滑段即主滑動部分,主要的受力只有剪切應力,即受與滑面平行的滑動力與滑床的阻滑力構(gòu)成的一對力偶作用,派生出主壓應力σ1′和主張應力σ3′,從而形成一組壓扭面和一組張扭面。當滑坡位移較大時,在滑動帶的上、下形成一或兩個剪切光滑面,并常有擦痕。壓扭面也光滑,但傾角比主滑動面陡。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于M-P法的抗滑樁支護邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 梁冠亭,陳昌富,朱劍鋒,肖淑君. 巖土力學. 2015(02)
[2]基于強度折減法的抗滑樁位置對邊坡穩(wěn)定性影響的數(shù)值分析[J]. 汪志剛,朱苦竹,咸玉建. 路基工程. 2014(04)
[3]基于MIDAS/GTS的邊坡抗滑樁最優(yōu)埋設部位的探討[J]. 郭曜欣. 土工基礎. 2014(03)
[4]抗滑樁嵌固段設計修正方法研究[J]. 雷國平,唐輝明,李長冬,宋德文,程昊,吳瓊. 巖石力學與工程學報. 2013(03)
[5]基于非線性破壞準則的邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 張曉曦,何思明,周立榮. 自然災害學報. 2012(01)
[6]基于非線性破壞準則超前支護樁加固高切坡的靜動穩(wěn)定分析[J]. 何思明,張曉曦,歐陽朝軍. 工程力學. 2011(12)
[7]基于邊坡變形場的抗滑樁最優(yōu)加固位置探討[J]. 楊光華,張有祥,張玉成,湯佳茗. 巖土工程學報. 2011(S1)
[8]邊坡穩(wěn)定分析三維極限平衡條柱間力的討論[J]. 袁恒,羅先啟,張振華. 巖土力學. 2011(08)
[9]某復雜建筑邊坡的整治及若干設計問題的特殊處理[J]. 馮申鐸,付文光,陳永強,卓國忠,張興杰,姜曉光. 巖土工程學報. 2010(S2)
[10]基于n維等效方法的巖質(zhì)邊坡楔體穩(wěn)定體系可靠度分析[J]. 李典慶,周創(chuàng)兵,胡冉. 巖石力學與工程學報. 2009(07)
博士論文
[1]邊坡工程中抗滑樁的效果評價與優(yōu)化設計[D]. 申永江.浙江大學 2009
[2]基于樁土共同作用下的抗滑樁的計算與應用研究[D]. 劉靜.中南大學 2007
碩士論文
[1]加固滑坡的單排抗滑樁合理布置形式研究[D]. 胡曉蘭.西南交通大學 2013
[2]門型抗滑樁支護滑坡時受力特性的數(shù)值模擬研究[D]. 張明瑞.南京大學 2011
[3]滑坡穩(wěn)定性評價方法對比研究[D]. 陳國華.中國地質(zhì)大學 2006
[4]關于水平承載樁計算寬度的研究[D]. 楊旌.重慶大學 2004
[5]南昆線小得江滑坡變形趨勢預測與穩(wěn)定性評價[D]. 郭永春.西南交通大學 2002
本文編號:3449762
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
巖土分析單元受力狀態(tài)單元體頂面及底面豎向主應力計算公式為:
昆明理工大學碩士學位論文9=(σ)(2.7)此公式在直角坐標系為曲線,常稱為為莫爾包絡線。巖土體的莫爾包線很多情況下可用直線近似表示,方程式即庫侖公式。莫爾-庫侖強度理論,即是將通過庫侖公式,表達莫爾包線的巖土體抗剪強度理論。示意圖如圖2-3所示:圖2.3莫爾-庫侖準則分析示意圖該理論認為:(1)在強度包線和應力圓I相離時,即τ<τf,分析點為彈性平衡狀態(tài)。(2)在強度包線和莫爾應力圓Ⅱ于A點相切時,即τ=τf,應力圓Ⅱ稱作極限應力圓。這時分析點處于接近破壞的極限狀態(tài)。(3)在強度包線同應力圓Ⅲ相割時,分析點已處于破壞狀態(tài)。莫爾-庫侖強度理論因其簡單適用,可操作性強,易通過試驗得到強度參數(shù),且其計算相對精確,得到廣泛的認可和應用。2.1.3巖土體失穩(wěn)機制理論從本質(zhì)上來說,力學結(jié)構(gòu)上平衡狀態(tài)破壞,導致了滑坡的產(chǎn)生。這個過程是從一個平衡到新的平衡的過程。由于滑體的下滑力過高,超過了滑體周圍提供的抗滑力,導致穩(wěn)定性系數(shù)減;w自重沿滑動面的方向的分力提供了主要的下滑力,下滑力的影響因素還包括滑坡體的容重、滑體厚度、滑面傾角及附加力的影響。巖土體內(nèi)部的粘結(jié)力及摩擦力,以及巖土體與滑床間的摩擦力,提供了滑坡的抗滑力;碌氖芰顟B(tài),可從平面和縱斷面觀察,不同觀察方向有不同的受力狀態(tài)。(一)滑坡平面受力狀態(tài)根據(jù)滑坡的受力特征,將滑坡分為四個區(qū)域:上部張力區(qū),中間平移區(qū),下部滑動區(qū)和兩側(cè)的剪切帶,如圖2.4所示:
昆明理工大學碩士學位論文11(二)滑坡縱向斷面受力狀態(tài)研究表明,許多滑坡的力具有“三級滑動模式”,即一般滑坡可分為三個部分:主滑動部分,牽引部分和防滑部分。三段式滑動受力狀態(tài)如圖2.2所示:圖2.5三段式滑動模式及受力狀態(tài)1-牽引段;2-主滑段;3-抗滑段1)牽引段滑坡發(fā)生滑動時,下部受水造成的應力調(diào)整、受沖刷或切割,地表水滲入軟化滑帶,首先失穩(wěn)產(chǎn)生蠕動的是主滑段,失去側(cè)向支撐的牽引段,會發(fā)生主動土的壓破裂。因此,該段土體自重應力是牽引段的大主應力σ1,水平壓應力是小主應力σ3。2)主滑段主滑段即主滑動部分,主要的受力只有剪切應力,即受與滑面平行的滑動力與滑床的阻滑力構(gòu)成的一對力偶作用,派生出主壓應力σ1′和主張應力σ3′,從而形成一組壓扭面和一組張扭面。當滑坡位移較大時,在滑動帶的上、下形成一或兩個剪切光滑面,并常有擦痕。壓扭面也光滑,但傾角比主滑動面陡。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于M-P法的抗滑樁支護邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 梁冠亭,陳昌富,朱劍鋒,肖淑君. 巖土力學. 2015(02)
[2]基于強度折減法的抗滑樁位置對邊坡穩(wěn)定性影響的數(shù)值分析[J]. 汪志剛,朱苦竹,咸玉建. 路基工程. 2014(04)
[3]基于MIDAS/GTS的邊坡抗滑樁最優(yōu)埋設部位的探討[J]. 郭曜欣. 土工基礎. 2014(03)
[4]抗滑樁嵌固段設計修正方法研究[J]. 雷國平,唐輝明,李長冬,宋德文,程昊,吳瓊. 巖石力學與工程學報. 2013(03)
[5]基于非線性破壞準則的邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 張曉曦,何思明,周立榮. 自然災害學報. 2012(01)
[6]基于非線性破壞準則超前支護樁加固高切坡的靜動穩(wěn)定分析[J]. 何思明,張曉曦,歐陽朝軍. 工程力學. 2011(12)
[7]基于邊坡變形場的抗滑樁最優(yōu)加固位置探討[J]. 楊光華,張有祥,張玉成,湯佳茗. 巖土工程學報. 2011(S1)
[8]邊坡穩(wěn)定分析三維極限平衡條柱間力的討論[J]. 袁恒,羅先啟,張振華. 巖土力學. 2011(08)
[9]某復雜建筑邊坡的整治及若干設計問題的特殊處理[J]. 馮申鐸,付文光,陳永強,卓國忠,張興杰,姜曉光. 巖土工程學報. 2010(S2)
[10]基于n維等效方法的巖質(zhì)邊坡楔體穩(wěn)定體系可靠度分析[J]. 李典慶,周創(chuàng)兵,胡冉. 巖石力學與工程學報. 2009(07)
博士論文
[1]邊坡工程中抗滑樁的效果評價與優(yōu)化設計[D]. 申永江.浙江大學 2009
[2]基于樁土共同作用下的抗滑樁的計算與應用研究[D]. 劉靜.中南大學 2007
碩士論文
[1]加固滑坡的單排抗滑樁合理布置形式研究[D]. 胡曉蘭.西南交通大學 2013
[2]門型抗滑樁支護滑坡時受力特性的數(shù)值模擬研究[D]. 張明瑞.南京大學 2011
[3]滑坡穩(wěn)定性評價方法對比研究[D]. 陳國華.中國地質(zhì)大學 2006
[4]關于水平承載樁計算寬度的研究[D]. 楊旌.重慶大學 2004
[5]南昆線小得江滑坡變形趨勢預測與穩(wěn)定性評價[D]. 郭永春.西南交通大學 2002
本文編號:3449762
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