微型桩加固浅层堆积层滑坡破坏模式试验研究

摘要

采用微型桩加固边坡是一种高效、经济、合理的方式，且具有施工速度快、对坡体扰动小的优点，但其桩径小、长细比大，容易发生弯曲破坏。因此，探究微型桩受力机理、布桩形式及其破坏模式对实际工程有着重要的指导意义。本文简要介绍了堆积层的性质、滑坡成因及微型桩的布桩形式和p-y曲线法计算理论，通过物理模型试验研究了微型桩加固土质不同的浅层堆积层沿下伏基岩顶面发生滑坡时的受力机理和破坏模式。
　　试验采用三排桩矩形垂直布置，桩间距为10倍桩径且每排桩设置了纵向连系梁，锚固深度为2/5桩长，排间距分别取为8cm、12cm、16cm，坡体含水量分别取为4.38％、7.09％、11.10％，密度分别取为1.294t/m3、1.458t/m3、1.676t/m3，在不同含水量、不同密度及不同排间距下共进行了18组试验，最后进行了一组布设有横向连系梁试验。通过分析桩顶位移、桩前土压力和桩身弯矩得到，微型桩的受力机理和破坏模式与土体性质和排间距有关。
　　当土体密度为1.458t/m3，含水量介于4.38％-11.10％时，适当增加排间距(约为13D)可减小桩群整体位移，且含水量在4.38％-11.10％之间越大则桩顶整体位移也较大，反之较小。因此，当含水量较大时可适当增大排间距，含水量较小时可适当减小排间距。在同一含水量条件下，土质疏松时应采用较小排间距(约为8D)，土质密实时排间距应适中(约为10D)。
　　随着土质、排间距或滑坡推力的作用时间的变化，每排桩桩前土压力分布也发生变化，且每排桩承担滑坡推力大小也无固定关系，即使当土质、排间距一定时，各排桩距桩顶不同位置处所承担的滑坡推力大小关系也不同。
　　在滑坡推力作用下各排桩均表现为滑面附近桩身弯矩最大，当土质疏松时，抗滑段整体倾斜几乎未发生弯曲，第一排先发生破坏，且最外侧上部土体塌落使桩体上部裸露。当土质密实时，滑面及滑面以下桩身弯矩为正，滑面以上弯矩为负，第三捧先发生破坏，且最外侧土体整体或部分垮塌。
　　在滑坡推力作用下，加固区顶面会产生裂缝，因此建议对加固区顶面及时进行修复或直接将顶面连续浇筑成混凝土板以防止裂缝产生，同时应采用挡土墙、锚杆、土钉等其他加固方式防止最外侧土体塌落，因此也建议将微型桩和其他加固方式进行组合。

目录

摘要

1 绪论

1．1 论文研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 微型桩在国内应用现状

1．4 研究目的、意义和内容

1．4．1 研究目的和意义

1．4．2 研究内容

1．5 预期结果

1．6 研究技术路线

2 滑坡成因及微型桩在边坡加固中的应用

2．1 概述

2．2 堆积层滑坡的基本特征

2．3 影响土体抗剪强度的因素

2．4 新近堆积黄土

2．5 滑坡的成因

2．5．1 滑坡形成的内因

2．5．2 滑坡形成的外因

2．6 微型桩加固边坡

2．6．1 微型桩加固边坡布桩形式

2．6．2 微型桩加固边坡受力分析

2．6．3 微型桩内力计算

2．7 本章小结

3 微型桩群桩物理模型试验

3．1 试验目的

3．2 试验设计

3．2．1 相似原理

3．2．2 试验设备

3．2．3 试验模型设计

3．2．4 试验步骤

3．3 本章小结

4 试验数据分析

4．1 不同含水量试验数据分析

4．1．1 桩顶位移数据分析

4．1．2 桩前土压力数据分析

4．1．3 桩身弯矩数据分析

4．2 不同密度试验数据分析

4．2．1 桩项位移数据分析

4．2．2 桩前土压力数据分析

4．2．3 桩身弯矩数据分析

4．2．4 有无横向连系梁数据分析

4．3 桩体破坏模式分析

4．4 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢

声明