本文關(guān)鍵詞：雙排樁多層土拱效應(yīng)傳力特性研究

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【摘要】：雙排樁(組合式雙排抗滑樁)由于其具有抵抗滑坡推力大,樁頂位移小,樁身應(yīng)力分布合理等優(yōu)點,被逐漸應(yīng)用于大型滑坡治理中。雖然其具有較好的支擋效果,但關(guān)于其支擋機理的認(rèn)識卻處于起步階段,系統(tǒng)的分析研究雙排樁的支擋機理對組合式雙排抗滑樁的推廣應(yīng)用具有較好的促進作用。而土拱效應(yīng)作為抗滑樁支擋機理的重要研究內(nèi)容,對其進行分析探討對雙排樁的支擋機理的研究具有十分重要的意義。本文依托國家自然科學(xué)基金“基于樁土作用效應(yīng)的h型抗滑樁全過程受力機理與試驗研究(NO.51408086)”,重慶市研究生科研創(chuàng)新基金“雙排樁多層土拱傳力特性與試驗研究(NO.CYS14165)”。對雙排樁的土拱效應(yīng)傳力特性進行理論探討、模擬分析和物理模型試驗,希望組合式抗滑樁的推廣應(yīng)用提供部分依據(jù)。本文針對雙排樁多層土拱效應(yīng)傳力特性開展以下工作:(1)建立雙排樁多層土拱效應(yīng)的力學(xué)模型。借鑒傳統(tǒng)抗滑樁土拱效應(yīng)研究思路,分析雙排樁前、后排樁處所形成土拱類型,并根據(jù)其性質(zhì)進行分類;建立每種類型的土拱的力學(xué)模型,確定其合理拱軸線形式、拱腳處的破壞機制,最終得到不同樁間距下不同類型土拱所能承載的極限荷載和拱軸線矢高。根據(jù)土拱力學(xué)模型,對雙排樁的合理樁間距,合理前、后排樁間距,滑坡推力在前、后排樁的分配以及前排樁樁前土抗力等相關(guān)因素的力學(xué)計算公式進行分析推導(dǎo),并進行實例驗證。(2)建立雙排樁多層土拱效應(yīng)模擬分析模型。為了可以更加科學(xué)的對雙排樁多層土拱效應(yīng)進行模擬分析,本文從宏觀和細(xì)觀角度建立雙排樁多層土拱效應(yīng)分析模型。從宏觀角度,采用基于連續(xù)介質(zhì)的有限差分軟件FLAC對雙排樁多層土拱效應(yīng)的形成-發(fā)育過程進行模擬分析,對相關(guān)影響因素(如:粘聚力、內(nèi)摩擦角、彈性模型、泊松比和樁土的接觸面的性質(zhì),樁間距等)進行分析探討。從細(xì)觀角度,采用基于離散元的顆粒流軟件PFC對雙排樁的多層土拱效應(yīng)的形成-發(fā)育過程進行分析研究,對相關(guān)影響因素(如:土顆粒見的摩擦系數(shù)、孔隙率、樁間距等)進行分析探討。(3)進行雙排樁多層土拱效應(yīng)傳力特性模型試驗。通過前期研究和試驗,建立三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗平臺,并設(shè)計組合式雙排模型樁放置于地質(zhì)模型中,并在樁背和樁身周圍關(guān)鍵部位埋設(shè)土壓力傳感器,監(jiān)測在加載過程中樁周土壓力的數(shù)值及其變化。通過埋設(shè)在前、后排樁樁背側(cè)的傳感器監(jiān)測前、后排樁土壓力的變化趨勢和差異性,并對其發(fā)展變化和差異性規(guī)律進行歸納分析。通過埋設(shè)在前、后排樁樁周的傳感器監(jiān)測雙排樁樁后土壓力的規(guī)律,并以此研究分析雙排樁樁后土拱效應(yīng)的存在及其發(fā)展變化趨勢。同時,對雙排樁的支擋效果進行分析。
【關(guān)鍵詞】：組合式雙排抗滑樁 多層土拱效應(yīng) 力學(xué)模型 宏-細(xì)觀效應(yīng) 地質(zhì)力學(xué)模型試驗
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22;TU473.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 土拱效應(yīng)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 土拱效應(yīng)的發(fā)展歷程11
• 1.2.2 土拱效應(yīng)的理論研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 土拱效應(yīng)的試驗研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 土拱效應(yīng)的數(shù)值模擬現(xiàn)狀13-14
• 1.2.5 雙排樁土拱的研究現(xiàn)狀14
• 1.3 關(guān)于本文取雙排樁土拱效應(yīng)進行研究的說明14-15
• 1.4 本文主要的研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-18
• 1.4.1 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 1.4.2 本文的主要技術(shù)路線17-18
• 第二章 雙排樁多層土拱效應(yīng)分析及計算理論研究18-28
• 2.1 組合式抗滑樁土拱類型及前排樁樁前土抗力分析18-19
• 2.1.1 雙排樁段土拱類型18-19
• 2.1.2 雙排樁樁前土抗力19
• 2.2 兩種類型土拱計算模型19-23
• 2.2.1 基本假定19-20
• 2.2.2 合理拱軸線分析20-21
• 2.2.3 端承拱力學(xué)計算模型21-22
• 2.2.4 摩擦拱力學(xué)計算模型22-23
• 2.3 雙排樁樁其他相關(guān)因素計算23-24
• 2.3.1 雙排樁前后排樁間距分析23-24
• 2.3.2 雙排樁樁間距分析24
• 2.4 滑坡推力在前后排樁的分配24-25
• 2.4.1 前排樁樁前無抗力24
• 2.4.2 前排樁樁前有抗力24-25
• 2.5 前排樁樁前土抗力分析25
• 2.6 算例分析25-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第三章 雙排樁多層土拱效應(yīng)數(shù)值分析研究28-55
• 3.0 基礎(chǔ)理論28
• 3.0.1 宏觀基本計算理論28
• 3.0.2 細(xì)觀基本計算理論28
• 3.1 計算模型28-30
• 3.1.1 FLAC計算模型28-29
• 3.1.2 PFC計算模型29-30
• 3.2 雙排樁多層土拱效應(yīng)的宏觀分析30-46
• 3.2.1 雙排樁土拱的形成與發(fā)育30-34
• 3.2.2 滑坡推力對雙排樁土拱效應(yīng)的影響34-36
• 3.2.3 土體性質(zhì)對雙排樁土拱的影響36-42
• 3.2.4 雙排樁間距對土拱效應(yīng)的影響42-45
• 3.2.5 接觸面的性質(zhì)對土拱效應(yīng)的影響45-46
• 3.3 雙排樁多層土拱效應(yīng)細(xì)觀分析46-53
• 3.3.1 土拱效應(yīng)分析46-49
• 3.3.2 雙排樁土拱效應(yīng)影響因素分析49-53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 第四章 雙排樁多層土拱效應(yīng)傳力特性模型試驗55-71
• 4.1 試驗設(shè)計55-60
• 4.1.1 試驗設(shè)備55-58
• 4.1.2 試驗?zāi)Ｐ?/span>58-60
• 4.2 結(jié)果分析60-70
• 4.2.1 組合式抗滑樁樁后土壓力分析60-66
• 4.2.2 組合式抗滑樁樁后土拱效應(yīng)分析66-69
• 4.2.3 組合式抗滑樁支擋效果分析69-70
• 4.3 結(jié)論70-71
• 第五章 結(jié)論與展望71-73
• 5.1 結(jié)論71
• 5.2 展望71-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-78
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果78

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