微型桩加固浅层堆积层滑坡桩身应力分布规律试验研究

摘要

我国所有类型质灾害中，滑坡比例高达50％以上。陕西省境内滑坡在各种质灾害中更是达到了62.3％比重，而浅层堆积层滑坡在各种类型滑坡中达到了65％，因而开展针对浅层堆积层滑坡加固防止技术有着重大实际意义。随着滑坡灾害加固技术发展，微型桩因非开挖施工、对桩身周围土体扰动较小、桩布设位置灵活，施工速度快和良好经济性等特点，近年来在浅层堆积层滑坡中应用越来越多。但微型桩加固滑坡理论研究远远滞后于微型桩在加固滑坡实际工程中使用情况。
　　本文针对这种现状，以相似原理为理论依据，以框架模型试验为研究手段，对微型桩加固浅层堆积层坡过程中桩身应力分布规律进行研究。试验中通过对单排桩、双排桩、梅花形布设三排微型桩加固浅层堆积层滑坡进行试验，探究合理桩间距、排间距以及微型桩桩顶布设连系梁条件，微型桩在抗滑过程中桩身应力分布规律。通过对5组模型试验实验数据分析，主要得到以下结论:
　　(1)未布设微型桩时，坡顶加载5.6kpa后，滑坡就达到失稳破坏临界阶段，而合理布桩方式三排桩试验中，滑坡达到失稳破坏临滑阶段，坡顶需要施加24.7kpa，由此可以看出微型桩对滑坡稳定程度提高是非常明显，微型桩应用于浅层堆积层滑坡加固治理工程中是切实可行。
　　(2)不同试验工况条件，微型桩最终破坏形态表现出一致性，即滑面附近，滑面以上受荷段桩身向滑体前缘弯曲变形，滑面一锚固段向滑床后缘弯曲变形，滑面上弯曲点之间桩身发生倾斜变形，其余部分桩身未有变形出现，保持为竖直状态。
　　(3)浅层堆积层滑坡治理中，合理桩间距可取8～12d，合理排桩间距可在10d范围内选取，同时在桩顶布设连系梁对桩顶位移限制能起到明显作用。梅花形布设群桩试验中，布设桩顶连系梁分区桩顶位移比未布设连系梁分区桩顶位移降低了25.6％，同时桩身应力在桩身应力分布更加均匀饱满而非仅仅集中在滑面附近。
　　(4)通过对比桩顶位移迅速增长、桩身应力快速增大、桩间土拱破坏桩间土压力开始减小加载时间以及对应坡顶竖向均布荷载，可知，这三种试验现象发展基本是同时发生，因而对于加固之后滑坡稳定性情况，可以通过对桩顶水平位移监测来实现。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．2．1 微型桩抗滑工程应用现状

1．2．2 微型桩抗滑工程理论研究现状

1．2．3 微型桩实验研究现状

1．3 本文研究内容及目的

1．4 技术路线图

2 微型桩加固浅层堆积层滑坡试验设计

2．1 滑坡模型试验理论

2．1．1 相似理论与相似定理

2．1．2 滑坡模型试验相似判据

2．1．3 试验相似比确定

2．2 框架模型试验系统设计

2．2．1 试验框架模型设计

2．2．2 滑坡模型设计

2．2．3 微型桩以及桩顶连系梁模型设计

2．2．4 加载设计

2．3 测试内容以及测试仪器

2．3．1 土压力测量

2．3．2 位移测量

2．3．3 桩身应变测量

2．3．4 数据采集

2．4 试验工况设计及研究目的

3 微型桩单排桩加固浅层堆积层滑坡试验研究

3．1 滑坡模型滑带参数试验

3．1．1 试验目的

3．1．2 试验模型及材料

3．1．3 试验测量内容

3．1．4 加载设计

3．1．5 试验步骤

3．1．6 试验结果分析

3．2 微型桩单排桩抗滑模型试验

3．2．1 试验内容

3．2．2 模型材料

3．2．3 试验测量内容及传感器布设

3．2．4 加载设计

3．2．5 实验步骤

3．3 试验结果与分析

3．3．1 桩顶、坡脚位移变化规律

3．3．2 微型桩桩身应力变化规律

3．3．3 测点土压力变化规律

3．3．4 滑体及微型桩破坏情况

3．4 本章小结

4 微型桩群桩加固浅层堆积层滑坡试验研究

4．1 双排桩加固浅层堆积层滑坡模型试验

4．1．1 试验目的与内容

4．1．2 模型材料

4．1．3 试验测量内容及传感器布设

4．1．4 加载设计

4．1．5 试验步骤

4．1．6 试验结果与分析

4．2 微型桩群桩加固浅层堆积层滑坡模型试验

4．2．1 试验目与内容

4．2．2 模型材料

4．2．3 试验测量内容及传感器布设

4．2．4 加载设计

4．2．5 试验步骤

4．2．6 试验结果分析

4．3 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．1 展望及建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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