加固滑坡的双排抗滑桩合理排距分析

摘要

抗滑桩常用于滑坡的治理，对于产生巨大滑坡推力的大型滑坡，单排抗滑桩已不能满足设计的要求，由于双排抗滑桩能承受较大滑坡推力，支护效果较好，所以对于大型滑坡的治理常采用双排抗滑桩。合理的排间距是双排抗滑桩治理大型滑坡的关键问题之一，在实际工程中，双排桩的距离即排距究竟到达多少时支护的效果好，工程界至今尚无定论，使用时仍然处在半理论半经验状态之中。鉴于此，为了得到治理滑坡的双排抗滑桩的合理排距，本文依托典型工程实例，针对采用全埋式抗滑桩加固的顺层型滑坡和折线型滑坡，主要进行了以下研究工作:
　　 1)根据弹性理论，研究了双排桩排间岩土体传力机制，利用桩土变形协调原理，理论推导出双排抗滑桩与排间岩土体的相互作用力的计算公式，定量地讨论了在其他参数不变的情况下，排间距、滑体弹模以及桩体截面尺寸对排间岩土体传递坡体压力特征的影响规律。
　　 2)利用MIDASGTS数值模拟软件，采用弹塑性有限元强度折减法，建立不同桩排距的分析模型，分别讨论了顺层滑坡和折线型滑坡中双排抗滑桩排距的变化对双排抗滑桩的内力及桩侧坡体压力的影响规律，得到了前后排桩所承受的剩余推力荷载随排距的变化规律，并给出了两实例滑坡的双排抗滑桩的合理排间距。
　　 3)针对顺层型滑坡和折线型滑坡，在其他条件不变的情况下，具体讨论了滑体弹性模量和桩体截面尺寸对双排抗滑桩的内力及桩侧坡体压力的影响规律，得出相对而言，滑体弹性模量的改变对顺层型滑坡的合理排间距的确定有较明显影响，对折线型滑坡的合理排间距的确定影响较小;桩体截面尺寸的改变对以上两种类型滑坡的合理排间距影响较小。
　　 4)归纳出了双排抗滑桩合理排距的设计原则，即采用双排抗滑桩进行治理时，先应将前排桩尽量设置于滑体前缘，后再设置后排桩，应使前后两排桩的最大内力均较为接近，且最大内力之和接近最小，对于实际常用的前后两桩等截面的情况，即为当前后排桩承担的滑坡推力比较接近且两者之和接近最小，此时的排间距为合理排间距。
　　 本文运用弹性理论和数值模拟方法讨论了折线型滑面滑坡和顺层滑坡的双排桩合理排间距问题，所得的研究结果可为实际工程的设计计算提供理论指导和参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 抗滑桩的发展及其研究现状

1．2．2 双排抗滑桩的研究现状

1．3 主要研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 抗滑桩的基本理论

2．1 滑坡推力的计算

2．1．1 滑坡的基本概念与分类

2．1．2 传递系数法计算滑坡推力

2．1．3 滑坡推力及桩前抗力的分布形式

2．2 抗滑桩的计算

2．3 抗滑桩与岩土体的相互作用

2．3．1 土拱理论

2．3．2 单排抗滑桩的土拱计算模型

2．3．3 双排抗滑桩的土拱计算模型

2．4 本章小结

第3章 排间岩土体传力机制的理论分析

3．1 基本假定及计算方法

3．1．1 基本假定

3．1．2 计算方法

3．2 抗滑桩及排间岩土体的位移计算

3．2．1 弹性力学平面问题的基本方程

3．2．2 均布剪力荷载分布的位移公式

3．2．3 均布荷载分布的位移公式

3．3 滑坡推力分配比的计算

3．3．1 位移的计算

3．3．2 变形协调方程求相互作用力

3．4 滑坡推力在排间岩土体中分配比的影响因素分析

3．4．1 排距对滑坡推力分配比的影响

3．4．2 滑体弹模对滑坡推力分配比的影响

3．4．3 桩体截面尺寸对滑坡推力分配比的影响

3．5 本章小结

第4章 双排抗滑桩加固滑坡的数值分析

4．1 计算方法的介绍

4．1．1 MIDAS／GTS简介

4．1．2 强度折减法

4．2 顺层型滑坡数值分析

4．2．1 计算模型

4．2．2 计算结果

4．2．3 滑体弹模对排距的影响分析

4．2．4 桩体截面尺寸对排距的影响分析

4．3 折线型滑坡数值分析

4．3．1 计算模型

4．3．2 计算结果

4．3．3 滑体弹模对排距的影响分析

4．3．4 桩体截面尺寸对排距的影响分析

4．4 双排抗滑桩合理排距的设计原则

4．5 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加科研工作