加固滑坡的单排抗滑桩合理布置形式研究

摘要

抗滑桩是滑坡治理中常用的工程措施之一，以往我国使用抗滑桩的基本形式是一字形单桩，近年来也衍生出一些新型的布桩形式。但针对具体滑坡，究竟何种布桩形式更为经济合理，目前对于这方面的研究还鲜有报道。本文在归纳总结滑坡与抗滑桩基本分析理论的基础上，以理论分析和三维数值模拟为主要研究手段，分析了抗滑桩与岩土体的相互作用机理，讨论了抗滑桩桩间距、截面尺寸和桩长的对抗滑桩内力分布的影响，对比分析了抗滑桩3种典型布置形式的经济合理性，进而对抗滑桩的设计参数进行了具体优化分析。论文主要研究工作如下:
　　 (1)总结分析了土拱效应的存在条件，采用Flac3d进行三维数值模拟，探讨了土拱效应的形成机理，并具体揭示了滑坡推力、桩间距、桩后土体力学性质（包括粘聚力、内摩擦角、弹性模量）、桩土接触面性状、抗滑桩布桩形式（包括一字形、品字形、拱形）对抗滑桩桩间土拱效应的影响规律。
　　 (2)依托四川广元—巴中高速公路某滑坡治理工程实例，采用弹塑性三维数值模拟方法，分析了一字形、品字形、拱形布桩形式下抗滑桩的受力特征，讨论了桩间距、截面尺寸、锚固深度对抗滑桩最大内力的影响，选取各种布置形式下较为合理的设计参数对抗滑桩进行配筋设计，计算了三种布桩形式的工程造价，综合比较分析得出相对最经济合理的布桩形式是一字形布置。
　　 (3)对经比较分析选出的一字形布桩形式进行了进一步的优化设计分析，主要包括抗滑桩桩长、桩间距、桩截面等因素，分析了各种优化方式的合理性，得出了综合相对最为经济合理的设计方案。
　　 本文在对一字形、品字形、拱形这3种典型布桩形式的土拱效应分析的基础上，依托工程实例，运用三维弹塑性数值模拟方法分析了各种布桩形式下抗滑桩的受力特征，综合对比确定了相对最佳设计方案，可为类似的采用抗滑桩治理滑坡的工程提供理论指导和参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 抗滑桩设计要素

1．2．2 抗滑桩的桩土相互作用

1．2．3 抗滑桩桩后土拱效应

1．2．4 抗滑桩的布置形式

1．3 主要研究内容和方法

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 滑坡与抗滑桩设计理论简介

2．1 滑坡的特征分析

2．1．1 滑坡的形态特征

2．1．2 滑坡的受力特征

2．2 抗滑桩的计算理论

2．2．1 滑坡推力计算

2．2．2 滑坡推力的分布形式

2．2．3 抗滑桩内力计算方法

2．3 抗滑桩的设计参数

2．3．1 抗滑桩的平面位置

2．3．2 桩截面尺寸

2．3．3 锚固深度

2．4 本章小结

第3章 抗滑桩桩后土拱效应分析

3．1 土拱效应的成拱条件

3．2 土拱效应的形成机理

3．2．1 分析模型

3．2．2 形成机理

3．3 土拱效应的影响因素

3．3．1 滑坡推力

3．3．2 桩间距

3．3．3 土体力学性质

3．3．4 接触面性状

3．3．5 抗滑桩布桩形式

3．4 本章小节

第4章 不同布桩形式的技术经济对比分析

4．1 三维数值模型

4．1．1 实例工程概况与分析模型

4．1．2 三种布桩形式的分析模式

4．2 不同布桩形式的抗滑桩受力分析

4．2．1 桩间距对其内力与变形影响

4．2．2 桩截面尺寸对其内力与变形影响

4．2．3 锚固段长度对桩内力与变形影响

4．2．4 排距对品字形布桩的内力与变形影响

4．2．5 矢跨比对拱形布桩的内力与变形影响

4．3 不同布桩形式的综合对比分析

4．4 本章小结

第5章 抗滑桩优化设计分析

5．1 桩间距

5．2 桩截面

5．3 桩长

5．3．1 锚固段

5．3．2 受荷段

5．4 本章小结

结论与展望

一、结论

二、展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加科研工作及发表学术论文