刚性抗滑桩嵌固深度可靠性分析

摘要

抗滑桩是边坡支挡工程中常用的一种结构物，因其抗滑能力强、桩位灵活、施工方便等优点而被广泛应用。抗滑桩嵌固深度是抗滑桩设计时的一个关键指标，嵌固深度过浅可能造成抗滑作用失效，嵌固深度过深又会造成工程投资增大，因此寻求既能保证边坡加固工程安全可靠，又可节约工程投资的合理嵌固深度是抗滑桩设计计算关键问题之一。传统抗滑桩嵌固深度可靠性设计计算模型存在一定的局限性，因此本文在总结和吸取前人研究成果的基础上，提出刚性抗滑桩嵌固深度可靠性设计计算新方法。具体工作如下:
　　 (1)针对单一参数法（“m”法、“K”法等）设计计算抗滑桩的局限性，提出将计算推力桩的双参数应用于刚性抗滑桩，以抗滑桩嵌固段地层土体强度破坏作为破坏模式建立极限状态功能函数，并认为嵌固段深度范围内土体最小可靠指标为该嵌固深度下可靠指标，以此建立了基于双参数法的刚性抗滑桩嵌固深度可靠度分析模型。采用蒙特卡洛法计算嵌固深度可靠指标，以目标可靠指标指导刚性抗滑桩嵌固深度的设计。
　　 (2)针对弹性地基系数模型在解决刚性抗滑桩大变形问题时的不足，提出将p-y曲线法引入到刚性抗滑桩嵌固深度可靠性设计中，用非线性地基系数模型来描述嵌固段桩侧土体抗力与桩身位移之间的非线性关系。根据静力平衡条件计算刚性抗滑桩变形参数，进而得出桩侧土体抗力，从而建立了刚性抗滑桩嵌固深度可靠性分析计算模型，并采用蒙特卡洛法求解嵌固深度可靠指标。
　　 (3)对具体工程实例进行了计算分析，将计算参数作为随机变量，采用蒙特卡洛可靠性分析方法计算可靠指标，以目标可靠指标指导刚性抗滑桩嵌固深度可靠性设计。结果表明基于双参数法和p-y曲线法进行刚性抗滑桩嵌固深度可靠性设计具有一定的合理性和可行性。通过参数敏感性分析，探讨了两种方法分析刚性抗滑桩嵌固深度可靠度的主要影响参数。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 抗滑桩作用机理及其特点

1．3 研究现状与文献综述

1．3．1 抗滑桩设计计算理论研究现状

1．3．2 岩土工程可靠性分析方法研究现状

1．4 论文主要的研究内容

第2章 岩土工程可靠性分析计算原理

2．1 可靠性分析的基本概念和原理

2．1．1 可靠性与可靠度

2．1．2 极限状态与功能函数

2．1．3 可靠度与失效概率

2．1．4 可靠指标

2．2 岩土工程可靠度计算方法

2．2．1 中心点法

2．2．2 验算点法

2．2．3 蒙特卡洛法

2．3 可靠性设计理论

2．3．1 可靠性设计方法分类

2．3．2 目标可靠指标

2．3．3 可靠性直接设计方法

第3章 基于双参数法刚性抗滑桩嵌固深度可靠性设计

3．1 概述

3．2 双参数地基模型

3．2．1 线弹性地基系数法(单参数法)

3．2．2 双参数法及综合刚度原理

3．3 抗滑桩嵌固深度可靠度分析模型的建立

3．3．1 刚性桩与弹性桩的判别

3．3．2 刚性抗滑桩受力分析

3．3．3 地层横向容许承载力的确定

3．3．4 常规可靠性设计方法

3．3．5 极限状态功能函数的建立

3．3．6 可靠度指标的求解

3．4 嵌固深度可靠性设计

3．5 工程算例

3．6 本章小结

第4章 基于p-y曲线法刚性抗滑桩嵌固深度可靠性设计

4．1 概述

4．2 p-y曲线模型

4．2．1 黏土的p-y曲线

4．2．2 砂性土的p-y曲线

4．3 刚性抗滑桩受力分析

4．4 可靠度分析模型的建立与求解

4．5 工程算例

4．5．1 工程概况

4．5．2 计算结果分析

4．6 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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