山區(qū)公路滑坡微型樁受力機(jī)理及應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:山區(qū)公路滑坡微型樁受力機(jī)理及應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:微型樁具有施工快、擾動(dòng)小、布設(shè)位置靈活、工程造價(jià)較為適中等優(yōu)點(diǎn),適合作為新型支擋結(jié)構(gòu)在山區(qū)公路滑坡中推廣應(yīng)用。但研究尚未成熟,缺乏規(guī)范規(guī)程指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工;為此,本文以山區(qū)公路滑坡為載體,通過(guò)文獻(xiàn)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、FLAC~(3D)數(shù)值模擬試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)微型樁的計(jì)算理論、受力機(jī)理及應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)分析,取得主要成果如下:(1)建立了微型樁在山區(qū)公路滑坡工程中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法,借鑒組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法,加筋材料微型單樁可用等效含鋼率法計(jì)算其極限承載力;(2)當(dāng)滑坡推力未達(dá)到系統(tǒng)的極限承載力時(shí),靠山側(cè)微型樁總表現(xiàn)為分擔(dān)較大的滑坡推力,達(dá)到極限承載后,微型樁系統(tǒng)總體受力協(xié)調(diào);在滑面附近2.0m范圍內(nèi)彎矩、剪力出現(xiàn)最大值點(diǎn);微型樁嵌固段長(zhǎng)度選取應(yīng)考慮‘拉斷和剪斷’破壞的優(yōu)先級(jí);(3)梅花形布置微型樁較矩形布置合理,樁間距宜為1-1.5m,且獨(dú)立微型群樁形式較為經(jīng)濟(jì)、環(huán)保;(4)斜樁較優(yōu)傾角為10°-20°,能夠充分地發(fā)揮樁間土體的抗滑剛度及自身的穩(wěn)定性,就土質(zhì)滑坡而言,抗剪強(qiáng)度的變化對(duì)微型樁受力影響有限;(5)選擇微型樁應(yīng)先考慮滑坡加固的安全等級(jí),然后按照坡面形式、滑體厚度及推力大小選擇使用;(6)對(duì)微型單樁而言,內(nèi)置碳纖維筋提高承載力約為同比普通鋼材的4倍;(7)在土質(zhì)滑坡中,微型樁表現(xiàn)為彈性變形,受力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮彈性樁解法。
【關(guān)鍵詞】:公路滑坡 微型樁 FLAC~(3D) 受力機(jī)理 碳纖維筋 彈性變形
【學(xué)位授予單位】:貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U418.55;P642.22
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 第1章 緒論8-15
- 1.1 研究背景及意義8
- 1.2 國(guó)內(nèi)外微型樁研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.1 微型樁的應(yīng)用及發(fā)展8-9
- 1.2.2 公路滑坡微型樁的應(yīng)用情況9
- 1.2.3 微型樁受力機(jī)理研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.4 存在的問(wèn)題與不足10-11
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及方法11-13
- 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容11-12
- 1.3.2 研究方法及手段12-13
- 1.4 技術(shù)路線(xiàn)13
- 1.5 主要工作與研究成果13-15
- 1.5.1 主要工作13-14
- 1.5.2 主要成果14-15
- 第2章 山區(qū)公路滑坡15-25
- 2.1 山區(qū)公路滑坡定義及分類(lèi)15-19
- 2.1.1 巖質(zhì)滑坡15-17
- 2.1.2 土質(zhì)滑坡17-18
- 2.1.3 巖土混合滑坡18-19
- 2.2 山區(qū)公路滑坡分析方法和處治技術(shù)19-23
- 2.2.1 穩(wěn)定性分析方法19-20
- 2.2.2 滑坡推力計(jì)算方法20-21
- 2.2.3 處治技術(shù)21-23
- 2.3 本章小結(jié)23-25
- 第3章 微型樁系統(tǒng)計(jì)算理論25-44
- 3.1 概述25-27
- 3.1.1 微型樁的定義及分類(lèi)25-26
- 3.1.2 微型樁的計(jì)算26-27
- 3.2 微型樁設(shè)計(jì)荷載27-28
- 3.2.1 滑坡推力計(jì)算27-28
- 3.2.2 分擔(dān)荷載28
- 3.3 普通抗滑樁計(jì)算法28-34
- 3.3.1 受荷段解法29-30
- 3.3.2 嵌固段解法30-33
- 3.3.3 基于彈性樁m-k法的差分表達(dá)33-34
- 3.4 樁土等效計(jì)算法34-35
- 3.4.1 樁土等效剛度法34-35
- 3.5 單樁抗拔抗彎承載力計(jì)算35-38
- 3.5.1 微型樁抗拔計(jì)算35
- 3.5.2 微型樁抗彎承載力計(jì)算35-36
- 3.5.3 抗彎承載力驗(yàn)算36-38
- 3.5.4 允許變形量38
- 3.6 樁土數(shù)值分析法38-39
- 3.6.1 樁土有限元法38-39
- 3.6.2 樁土有限差分法39
- 3.7 FLAC~(3D)軟件介紹39-42
- 3.7.1 基本簡(jiǎn)介39
- 3.7.2 系統(tǒng)迭代思路39-40
- 3.7.3 Mohr-coulomb本構(gòu)關(guān)系40-42
- 3.7.4 pile和beam結(jié)構(gòu)單元42
- 3.8 本章小結(jié)42-44
- 第4章 微型樁的受力機(jī)理研究44-71
- 4.1 概述44
- 4.2 樁土模型44-47
- 4.2.1 樁土接觸介質(zhì)模型44-45
- 4.2.2 樁土力學(xué)模型45-46
- 4.2.3 連系介質(zhì)模型46-47
- 4.3 受力分析數(shù)值模擬試驗(yàn)47-61
- 4.3.1 受力分析建模47-48
- 4.3.2 樁土介質(zhì)傳力機(jī)理模擬48-55
- 4.3.3 樁體連系介質(zhì)傳力機(jī)理模擬55-61
- 4.4 群樁效應(yīng)61-65
- 4.4.1 土拱效應(yīng)62
- 4.4.2 內(nèi)力分布62-63
- 4.4.3 樁土介質(zhì)傳力規(guī)律63-65
- 4.5 樁錨特性研究65-66
- 4.5.1 樁錨研究模型65
- 4.5.2 嵌固段樁周土體內(nèi)力分布規(guī)律65-66
- 4.6 微型斜樁受力分析66-69
- 4.6.1 微型樁斜樁結(jié)構(gòu)分析66-67
- 4.6.2 空間樁斜樁的數(shù)值分析67-69
- 4.7 本章小結(jié)69-71
- 第5章 微型樁應(yīng)用研究71-87
- 5.1 微型樁應(yīng)用條件71-72
- 5.1.1 滑體厚度及推力71-72
- 5.1.2 滑坡安全等級(jí)72
- 5.2 微型樁加固滑坡的形式72-74
- 5.2.1 樁形選擇原則72
- 5.2.2 坡面加固方式72-74
- 5.3 微型樁不同材料組合對(duì)系統(tǒng)內(nèi)力貢獻(xiàn)74-76
- 5.3.1 鋼管與混凝土組合74
- 5.3.2 鋼管混凝土與內(nèi)置材料組合74-75
- 5.3.3 鋼管普通鋼筋組合75
- 5.3.4 鋼管工字鋼組合75
- 5.3.5 鋼管碳纖維筋組合75-76
- 5.4 微型樁組合系統(tǒng)承載計(jì)算76-77
- 5.4.1 連系梁微型樁76
- 5.4.2 承臺(tái)微型樁76-77
- 5.4.3 小結(jié)77
- 5.5 數(shù)值分析驗(yàn)證77-78
- 5.5.1 連系梁系統(tǒng)77-78
- 5.5.2 承臺(tái)系統(tǒng)78
- 5.5.3 小結(jié)78
- 5.6 微型樁施工關(guān)鍵技術(shù)78-81
- 5.6.1 微型樁施工流程78-79
- 5.6.2 鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)79-80
- 5.6.3 微型的注漿技術(shù)80-81
- 5.7 工程案例解析81-86
- 5.7.1 案例一—微型樁主要加固81-82
- 5.7.2 案例二—錨索微型樁82-85
- 5.7.3 案例三—承臺(tái)微型樁85-86
- 5.8 本章小結(jié)86-87
- 第6章 工程應(yīng)用87-96
- 6.1 工程概況87-88
- 6.2 物理力學(xué)參數(shù)88-89
- 6.2.1 滑體土力學(xué)參數(shù)88
- 6.2.2 滑面力學(xué)參數(shù)88-89
- 6.3 治理方案89-90
- 6.4 微型樁設(shè)計(jì)90
- 6.4.1 滑坡推力計(jì)算90
- 6.4.2 微型樁內(nèi)力計(jì)算90
- 6.5 監(jiān)測(cè)與反分析90-94
- 6.5.1 監(jiān)測(cè)儀器及方案90-91
- 6.5.2 儀器安裝91-92
- 6.5.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理及分析92-94
- 6.6 本章小結(jié)94-96
- 第7章 結(jié)論與展望96-98
- 7.1 結(jié)論96-97
- 7.2 展望97-98
- 致謝98-101
- 參考文獻(xiàn)101-104
- 附錄104-105
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