欠稳定斜坡上抗滑桩桩前土体稳定与抗力发挥程度的研究

摘要

我国西部山区地质条件复杂，地形起伏大，公路、铁路在此地势中建设时难免会形成斜坡高填方路堤。抗滑桩作为一种支护结构凭借其良好的支挡和阻滑性能在工程中被广泛使用。本文采用Plaxis2D有限元软件对边坡稳定分析中采用强度折减法确定安全系数时的三种不同边坡失效判别方法进行了分析，对抗滑桩桩前土体稳定与抗力发挥程度之间的关系进行了研究，最后利用所得的桩前土稳定安全系数与抗力发挥程度随坡度之间的变化关系采用理正软件计算抗滑桩的内力和位移并与Plaxis软件计算结果对比。主要结论如下:
　　(1)三种不同失效判断方式下边坡的稳定安全系数差别不大，计算不收敛时选取的三个控制点水平位移大小基本一致。三点水平位移与折减系数曲线出现明显的拐点，拐点对应的安全系数相同与所选控制点位置和所在土层无关。
　　(2)随着桩前土坡度的增大桩前土稳定性降低，桩前土水平抗力发挥程度和稳定安全系数均在减少。
　　(3)获得了不同强度参数组合下桩前土稳定安全系数与抗力发挥程度随坡度的变化关系。当桩前土地面倾斜时，组合①②桩前土抗力发挥程度和稳定安全系数与坡度之间基本呈线性关系，组合③④⑤当坡度小于30°时随着坡度的增大其抗力发挥程度减小较缓，稳定安全系数减小较快，当坡度大于30°时随着坡度的增大其抗力发挥程度减小较快，稳定安全系数减小较缓。地面水平时，五种组合抗力发挥程度和稳定安全系数均较地面倾斜时大。
　　(4)当Plaixs软件中为双排桩模型时，前排桩的位移和内力两软件计算结果相差在10％～40％之内。当Plaixs软件中为单排桩模型时，理正计算的最大弯矩和锚索拉力与Plaxis计算结果相差在10％以内，最大剪力和水平位移相差分别为34％和31％。单排桩情况下Plaxis软件计算的桩前土稳定安全系数与理正计算时采用的安全系数基本一致。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外主要的研究现状

1．2．1 抗滑桩的分类

1．2．2 被动土压力

1．2．3 剩余下滑力

1．2．4 弹性抗力

1．3 本文主要所做的研究工作

第2章 边坡稳定性分析

2．1 极限平衡法

2．1．1 瑞典条分法

2．1．2 Bishop法

2．1．3 Morgenstern-Price法

2．2 数值分析法

2．3 工程概况

2．3．1 场地地层构造

2．3．2 水文地质条件与地基土的腐蚀性

2．3．3 场地地震效应

2．3．4 不良地质作用

2．4 边坡稳定性分析计算

2．5 本章小结

第3章 桩前土体抗力发挥程度研究

3．1 数值模拟模型建立

3．1．1 模型参数

3．1．2 数值模拟模型

3．2 计算结果分析

3．2．1 水平土抗力大小

3．2．2 水平土抗力发挥程度

3．3 本章小结

第4章 工程应用

4．1 理正抗滑桩计算方法

4．1．1 土压力计算方法

4．1．2 理正抗滑桩模型

4．2 抗滑桩计算

4．3 计算结果对比

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 本文主要结论

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文