边(滑)坡中门型桩计算分析方法研究

摘要

门型桩抗滑结构是近些年发展起来的一种新型支挡结构，它是在滑坡地段的适当位置设置前、后两排钢筋混凝土桩，并在桩顶用横梁把前、后两排桩联结起来，形成一种刚架桩支护的空间结构。这种结构具有较大的刚度，可以有效地限制支挡结构的变形，具有桩顶位移小，抵抗力大，对锚固段地层的要求也相对较低的特点。但是其结构型式本身就较单排桩复杂，且发展历史比较短，计算理论不成熟、受力机理尚不完全清楚，仍有许多问题值得深入研究，如滑坡推力在结构上的分布情况；其合理的结构型式；其合理的设计计算方法。针对以上不足之处，本文主要研究内容与结果如下：
　　 (1)通过室内模型试验和现场测试，并根据数值分析结果，对门型桩抗滑结构坡体压力的分布形式进行了分析，发现后排桩后侧的坡体推力分布形式可用矩形或梯形代替，前排桩后侧的坡体推力分布形式可用三角形代替，前、后排桩桩前抗力分布形式可用三角形代替；
　　 (2)针对门型桩受力特点，提出结构上滑坡推力大小的计算方法，后排桩滑坡推力可通过传递系数法确定，前排桩滑坡推力主要由排间土的主动土压力和排间土挤压作用而产生的附加土压力确定；
　　 (3)利用PLAXIS软件建立合理的数值模型，分析了门型桩抗滑结构排间距、连系梁刚度、排间土模量等因素对结构受力的影响规律，提出3B-4B(B为桩体截面宽度)为结构的合理排间距，同时，适当的增加连系梁刚度和排间土模量，都会使滑坡推力在结构上的分布更加合理；
　　 (4)利用弹性力学和结构力学的分析理论，提出门型桩抗滑结构滑面以上和滑面以下分别计算的设计方法，并结合工程实例进行了具体的计算分析；
　　 (5)在同种工况之下，对单排桩和门型桩抗滑结构进行了对比分析，发现门型桩抗滑结构在限制坡体位移和结构抗弯能力方面明显优于单排桩。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1在基坑工程中的研究现状

1.2.2在边(滑)坡工程中的研究现状

1.2.3以往研究不足之处

1.3本文研究内容

1.4技术路线

第2章 普通抗滑桩的设计计算理论

2.1抗滑桩分类

2.2抗滑桩的破坏形态与安全要求

2.3抗滑桩的设计步骤

2.4滑坡推力的计算方法

2.5滑坡推力的分布形式

2.6桩周岩、土体抗力计算

2.7抗滑桩合理位置的确定

2.8抗滑桩合理桩间距的确定

2.9锚固深度的确定

2.10桩底的约束条件

2.11抗滑桩内力和变形的计算

2.11.1滑面以上内力与变形的计算

2.11.2滑面以下内力与变形的计算

2.12本章小结

第3章 门型桩抗滑结构合理的结构型式

3.1程序简介

3.2程序组成及功能

3.3本构模型简介

3.4门型桩抗滑结构优化分析

3.4.1门型桩抗滑结构排间距的分析

3.4.2门型桩抗滑结构连系梁刚度分析

3.4.3排间土刚度对结构受力的影响

3.5本章小结

第4章 门型桩的坡体压力大小及分布模式

4.1滑坡推力大小的计算

4.1.1后排桩滑坡推力的计算

4.1.2前排桩滑坡推力的计算

4.2坡体压力的分布形式

4.2.1特定排距时坡体压力分布形式的数值分析

4.2.2特定排距时坡体压力分布形式的实测分析

4.2.3不同排距对坡体压力分布形式的影响

4.3本章小结

第5章 门型桩抗滑结构的计算方法

5.1门型桩抗滑结构的计算方法

5.1.1门型桩抗滑结构抗滑机理

5.1.2结构滑面以上部分内力的解析解

5.1.3结构滑面以下部分内力的解析解

5.2工程实例计算

5.2.1工程概况

5.2.2滑坡特征

5.2.3设计参数

5.2.4门型桩抗滑结构设计与计算

5.2.5单排桩的计算

5.2.6单排桩与门型桩对比分析

5.3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的科研工作