检索结果-内蒙古大学图书馆

水文地质工程地质 2024年

作者：汤科郑达程儒凇地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)

在大型滑坡防治工程设计中，采用何种形式的抗滑桩进行支护是一个关键问题。为了研究双排抗滑桩与单排抗滑桩加固边坡的效果，通过大型物理模拟模型开展了无连梁双排桩与单排桩水平推桩的对比试验，并深入分析了坡体破坏模式及桩体受力... 详细信息

在大型滑坡防治工程设计中，采用何种形式的抗滑桩进行支护是一个关键问题。为了研究双排抗滑桩与单排抗滑桩加固边坡的效果，通过大型物理模拟模型开展了无连梁双排桩与单排桩水平推桩的对比试验，并深入分析了坡体破坏模式及桩体受力特性方面的差异。结果表明：坡体破坏时，单排桩在桩间前后出现土拱效应，而双排桩却因为绕流的原因形成了“八”字形裂缝且后排桩还出现了挠曲现象。无论是单排桩还是双排桩，其桩顶位移曲线都展现了压密变形、弹性变形、加速变形和塑性破坏四个阶段特征，在加速变形阶段，后排桩桩顶位移大约是前排桩的2倍，单排桩桩顶位移大约是同桩位前排桩的1.5倍，受到“遮挡效应”的影响，双排桩的抗滑效果比单排桩好15%左右；而桩侧土压力均沿着桩身大致呈三角形—梯形的分布，并且桩后土压力都大于桩前土压力；在桩身弯矩方面，二者均呈现出类似于抛物线的分布趋势，并且在靠近滑面处（滑面之上7 cm）弯矩最大。此外，在水平推力相同的情况下，后排桩的弯矩最大，其次是单排桩，前排桩弯矩最小。由于后排桩的存在使得前排桩的最大弯矩比单排桩降低了27%左右，从而提高了抗滑桩的抗滑效果。研究结果将为滑坡防治工程的设计和治理提供指导。

关键词：无连梁双排抗滑桩水平推桩受力特性破坏模式对比试验

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无连梁双排抗滑桩受力特性的试验研究

无连梁双排抗滑桩受力特性的试验研究

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作者：刘伟长安大学

学位级别：硕士

我国西北黄土地区地质环境较为脆弱,极易发生滑坡等地质灾害,加之近年工程建设的大规模开展,更加剧了滑坡等地质灾害的发生。目前,对于黄土滑坡防治,由于计算理论较为成熟,单排抗滑桩应用较多,且取得了很好的工程效果,但对一些大型滑坡... 详细信息

我国西北黄土地区地质环境较为脆弱,极易发生滑坡等地质灾害,加之近年工程建设的大规模开展,更加剧了滑坡等地质灾害的发生。目前,对于黄土滑坡防治,由于计算理论较为成熟,单排抗滑桩应用较多,且取得了很好的工程效果,但对一些大型滑坡,单排抗滑桩无法进行有效抗滑,双排抗滑桩往往成为首选,但由于计算理论不太完善,极大限制了其在滑坡防治的应用,所以开展双排抗滑桩受力特性试验研究就显的十分必要。本文针对黄土滑坡防治中的无连梁平行布设双排抗滑桩,在野外调研和资料分析的基础上,对其受力模式开展了相应的模型试验研究,并通过ABAQUS数值模拟软件对模型试验进行了对比验证。论文的主要研究内容如下:(1)依据野外调研和资料收集,结合双排抗滑桩的受力、计算理论和相关研究的分析整理,设计了黄土滑坡防治室内无连梁双排抗滑桩的模型试验,开展了相应的试验研究,并获得了大量的试验数据。(2)通过实测试验数据的整理和分析,对无连梁双排抗滑桩的桩土作用机理进行了研究,主要认识有:1)双排抗滑桩后桩和前桩对于滑坡推力的分担比例大约为6:4;2)双排抗滑桩的受力为弯剪模式,在滑面上下由于滑面的错动主要以剪切为主,其余部位主要以弯曲为主,由此导致其破坏为双铰模式,一个位于滑面以上桩前,一个位于滑面以下桩后。(3)为了验证室内模型试验,利用ABAQUS有限元软件进行了无连梁双排抗滑桩进行了数学建模,对桩体的位移、弯矩和剪力进行了分析研究,并与模型试验结果进行了对比分析。

关键词：无连梁双排抗滑桩模型试验滑坡推力破坏模式

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土石二元结构边坡无连梁双排桩桩侧土压力受力特征及最优排距研究

土石二元结构边坡无连梁双排桩桩侧土压力受力特征及最优排距研究

引用

作者：程儒凇成都理工大学

学位级别：硕士

我国地质灾害种类与数量繁多,尤以滑坡灾害占比最大,其中土石二元结构边坡的滑动破坏最为常见,该类边坡的滑移面大多为土岩交界面,在降雨地震等不利诱发因素的影响下易沿着该土岩界面发生滑动,而抗滑桩作为一种有效的支挡手段常被用于... 详细信息

我国地质灾害种类与数量繁多,尤以滑坡灾害占比最大,其中土石二元结构边坡的滑动破坏最为常见,该类边坡的滑移面大多为土岩交界面,在降雨地震等不利诱发因素的影响下易沿着该土岩界面发生滑动,而抗滑桩作为一种有效的支挡手段常被用于土石二元结构边坡防治工程中。当滑坡推力巨大或有多级滑面时,单排桩已无法进行有效的支挡,此时双排抗滑桩便应运而生。无连梁双排桩较有连梁双排桩而言桩位布置更为灵活且排距选择范围更大,但因其为超静定结构故难以计算桩侧土压力。目前有关无连梁双排抗滑桩的物理试验及桩侧土压力计算等研究较少,导致其实际应用远多于理论研究。本文采用物理模拟试验与数值模拟手段对土石二元结构边坡中无连梁双排抗滑桩的桩身位移及桩体受力特性进行研究,同时将双排桩与同桩位单排桩的受力进行比较,分析两者受力数值的差异与规律,最后得到双排桩的桩侧土压力受力特征及排距优化方法。本文得到的主要研究成果如下: (1)通过室内物理模拟试验研究了单、双排桩加固边坡条件下的破坏现象及桩身受力差异,分析发现:(1)试验过程中坡体均发生破坏,但单排桩加固条件下的坡体破坏主要是由其内部形成的贯通型滑动面主导,双排桩加固条件下的坡体破坏则是由于后排桩产生裂缝,排桩支挡效果减弱导致的;(2)通过对比单、双排桩的桩身受力发现,单排桩的受力介于双排桩中前后排桩之间,且更接近后排桩的受力,随着推力增加,前排桩与单排桩的桩后土压力比约为2:5～3:7,反映了在排桩体系中后排桩承担了大部分滑坡推力,这也从侧面证实了排桩加固条件下的坡体破坏是由于后排桩抵抗不了滑坡推力导致的。 (2)通过MIDAS数值模拟软件对土石二元结构边坡中单、双排桩的桩身受力进行对比分析,结果表明:(1)排距的改变直接影响到排桩内力与桩侧土压力的分布形式与数值大小,即排距是排桩受力的关键影响因素;(2)同一排距下,后排桩桩后推力与单独布设后排桩时桩后推力差距很小,即在计算双排桩桩侧土压力时,可以近似地用同桩位单排桩的桩后推力代替双排桩中后排桩桩后推力,且随着滑坡推力的增加,两者的差距将越来越小;(3)通过将不同排距下前后排桩的剩余推力分别与同桩位单桩剩余推力求比值,发现前排桩与同桩位单排桩的剩余推力比值呈线性正相关变化,后排桩与同桩位单排桩的剩余推力比值呈正相关变化,且随着滑坡推力增加,该剩余推力比值将趋向一定值,最后通过具体的工程实例研究表明在不同的二元结构边坡中,该剩余推力比值是不一样的,滑面某一处的弯折形态变化会造成该处剩余推力比值的突变。 (3)利用前排桩与同桩位单桩剩余推力比值呈线性变化这一规律可以指导实际双排桩支护边坡工程中前排桩剩余推力的计算。将该线性规律应用于折线型二元结构边坡模型以及工程实例中,结果表明:通过该线性规律计算得到的各排距下前排桩的剩余推力与数值模拟计算结果相比非常接近,误差很小,因此该线性规律是具有实际工程应用价值的。 (4)本文提出了双排抗滑桩的最优排距确定方法,即采用双排抗滑桩进行边坡支护时,首先应将前排桩置于滑体中推力较小处,再进行后排桩的设置。基于有限元模拟对不同排距下排桩等截面尺寸与不等截面尺寸时的桩身受力进行求解分析,得到针对最优排距的确定方法应分为以下两种:当排桩截面尺寸相同时,最优排距由前后排桩承担的剩余推力较为接近且两者之和最小确定;当排桩截面尺寸不同时,最优排距由前后排桩最大内力值较为接近且两者之和最小确定,同时建议前后排桩截面积之比不宜小于1/4。

关键词：土石二元结构边坡无连梁双排抗滑桩桩侧土压力剩余推力比值最优排距确定

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