抗滑结构在实际应用中的研究

摘要

近年来，随着工程建设的迅猛发展，普通抗滑桩、预应力锚索桩和埋入式抗滑桩等抗滑结构在边坡工程中得到广泛应用，并取得了良好的效果。然而由于边坡岩土体的不确定性，以及岩土与抗滑结构相互作用的复杂性，目前除了普通抗滑桩外，其它抗滑结构的设计计算理论和施工方法与技术仍不够完善。为了保证边坡的安全与稳定，设计往往过于保守，从而造成结构粗大笨重、材料严重浪费；即使这样，由于计算理论的缺陷仍可能引起结构失效和边坡失稳。因此，如何结合边坡工程实际，进一步深化抗滑结构的设计计算理论、研究实用施工方法与技术，是当前工程界亟待解决的关键技术问题。本文综合运用工程调查、理论分析、地质力学模型试验等手段，就抗滑结构在边坡工程应用中的某些关键技术问题进行了较深入的研究。主要工作如下： 1、基于大量工程实际调查和国内外研究成果分析，找出了目前抗滑结构存在的设计计算方法缺陷和主要工程关键技术问题：即作用于结构上的坡体压力、合理桩间距的确定和预应力锚索的锚固段长度的计算方法。 2、通过理论分析，对普通抗滑桩、预应力锚索抗滑桩以及埋入式抗滑桩的设计计算理论进行了较深入的分析和研究，提出了相应内力计算方法。并结合川西北矿区龙16井、318料场等边坡工程实例，对提出的计算理论和方法进行了验证分析，同时就三种抗滑结构的工程适应性进行了比较分析。 3、结合物资总公司318料场开展大型室内地质力学模型试验研究，模拟分析了边坡在自然坡体状态下的失稳破坏机理和施加抗滑支挡工程措施后的稳定性、支挡结构的加固效果。获得了开挖卸荷过程中边坡坡体的变形规律，检验了抗滑结构对边坡的加固效果。同时也进一步验证了设计计算理论的可靠性。 4、在理论分析、模型试验研究成果的基础上，结合抗滑结构在边坡工程应用中的实际情况，对抗滑结构的施工技术、方法以及质量控制等问题进行了分析。

目录

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第一章绪论

1.1课题的研究背景、目的和意义

1.2研究现状

1.2.1关于抗滑桩的研究

1.2.2关于预应力锚索抗滑桩的研究

1.2.3关于埋入式抗滑桩的研究

1.3现有研究工作的不足之处

1.4论文研究的主要内容与思路

1.5小结

第二章抗滑结构设计中的几个关键问题

2.1作用于结构上的荷载

2.1.1坡体内滑移面的确定方法

2.1.2作用在抗滑结构上的荷载—滑坡推力的计算

2.2抗滑桩合理桩间距的确定

2.2.1前言

2.2.2土拱效应分析

2.2.3计算模型

2.2.4工程实例

2.3预应力锚索的锚固段长度的确定

2.3.1前言

2.3.2锚固段剪应力的分布模式

2.3.3锚固段长度的确定

2.3.4实例分析

2.4小结

第三章普通抗滑桩的内力计算

3.1基本假定及设计步骤

3.2抗滑桩的计算模型

3.2.1悬臂桩法与地基系数法

3.2.2桩侧土的弹性抗力

3.2.3刚性桩与弹性桩

3.2.4桩底支承条件

3.3刚性桩的内力计算

3.4弹性桩的内力计算

3.5小结

第四章预应力锚索抗滑桩的内力计算方法

4.1计算假定条件

4.2锚索体设计

4.3锚索拉力的确定

4.4桩身内力计算

4.5桩配筋计算

4.6桩变形计算

4.7桩裂缝计算

4.8计算实例

4.8.1预应力锚索抗滑桩的内力计算

4.8.2桩的配筋计算

4.8.3桩的变形计算

4.8.4桩的裂缝计算

4.9小结

第五章埋入式抗滑桩的内力计算

5.1概述

5.2埋入式抗滑桩的内力计算

5.2.1基本假定

5.2.2受力模型

5.2.3计算方法

5.3工程实例

5.4埋入式抗滑桩与悬臂式抗滑桩的比较

5.5小结

第六章地质力学模型试验研究

6.1地质力学模型试验

6.1.1基本原理

6.1.2研究方法

6.2试验工程的工程概况

6.2.1工程地质和水文地质条件

6.2.2设计和施工方案及工程材料力学参数

6.3模型设计

6.3.1模型比例尺及模型尺寸

6.3.2相似关系

6.3.3模型材料

6.3.4测试内容及试验方法

6.4试验结果分析

6.4.1坡体稳定性及开挖松弛区

6.4.2结构力学行为

6.5小结

第七章施工技术研究

7.1施工技术的特点、应用范围及工艺原理

7.2施工工艺

7.3机具设备

7.4劳动组织、质量控制和安全措施

7.5工程应用实例

7.6小结

第八章结论

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果