土质边坡抗滑桩受力与变形模型试验研究

摘要

在边坡防护和滑坡治理等工程中，圆形截面抗滑桩由于自身独特的施工优势，已被广泛应用于岩土工程实践中。然而，与传统的矩形抗滑桩相比，目前对于圆形截面抗滑桩的研究较少，设计和理论体系不够完善，其抗滑效果无统一定论。基于圆形截面与矩形截面抗滑桩对比模型试验研究圆形截面与矩形截面抗滑桩的受力变形特征，比较两者的抗滑能力：在满足各试验相似关系的前提下，分别进行无桩空推试验、圆形截面抗滑桩试验和矩形截面抗滑桩试验。观察土体与模型桩受力发生变形的全过程，并对试验结果进行比较。 本文通过理论计算和模型试验对圆形截面抗滑桩和矩形截面抗滑桩抗滑机理的主要研究内容包括： （1）根据前人计算和推导成果确立设计公式，对模型桩的截面尺寸和布置方式进行试算，并利用MATLAB编程试算配筋率，确定模型桩的基本参数、布置方式以及模拟边坡的填土高度等。 （2）布设土压力盒、钢筋计及百分表，对土压力、钢筋应力、桩顶位移进行监测，对抗滑桩破坏现象进行总结和分析，对比圆形截面抗滑桩和矩形截面抗滑桩的破坏特点 （3）利用钢筋计和土压力盒对模型桩的截面弯矩、剪力、载荷集度进行反算，分析并对比圆桩和方桩的内力曲线，并验证计算结果的有效性。利用百分表测量桩顶位移和加载板位移，对比圆桩和方桩的刚度，分析模型桩的受力特性。 研究结果表明，相同条件下，圆形截面抗滑桩的受力性能与矩形截面抗滑桩基本一致，受力过程中传力均匀，对桩底嵌固端强度要求低，具有良好的抗滑承载能力，值得在工程实际中推广应用。

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摘 要

ABSTRACT

目 录

第1章 绪论

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 抗滑桩国内外研究现状

1.2.2 抗滑桩加固边坡机理研究现状

1.2.3 圆形截面抗滑桩加固边坡机理研究现状

1.3 课题研究目标与思路

第2章 土质边坡抗滑桩受力与变形模型试验设计

2.1 试验原理

2.2 设计公式

2.3 试验条件

2.4 模型试验参数的确定

2.4.1 几何比尺

2.4.2 桩身截面

2.4.3 配筋率

2.4.4 桩位布置

2.5 试验场地和材料

2.5.1 试验场地

2.5.2 试验材料

第3章 圆桩与方桩抗滑性能模型试验

3.1 前言

3.2 试验方案

3.3 试验过程

3.3.1 试验准备

3.3.2 第一组试验——无桩空推试验

3.3.3 第二组试验——方桩试验

3.3.4 第三组试验——圆桩试验

3.4本章小结

第4章 试验数据的计算分析

4.1 前言

4.2 由钢筋计反算桩身弯矩

4.2.1 钢筋产生的弯矩计算

4.2.2 混凝土产生的弯矩计算

4.2.2 弯矩整合

4.3 剪力及荷载分布计算

4.4 桩前后土压力值计算

4.5 载荷集度理论值与土压力盒实测值比较

4.6 钢板位移与桩顶位移比较

4.7 本章小结

第5章 结论

附表A 仪器编号

附录B 原始数据

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢