大排距双排抗滑桩在边坡加固中的作用机理及设计方法研究

来源 :江苏科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:doudou2008
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滑坡灾害是世界三大自然灾害之一,仅次于地震灾害和洪水灾害,对人民的生命财产和自然环境造成了严重威胁,因此,有必要对滑坡灾害进行综合治理。在滑坡治理措施中,抗滑桩因抗滑力大、可靠性好及施工简便等优点而被广泛应用。然而对于大型滑坡,单排抗滑桩已经无法满足滑坡治理要求,便出现了双排抗滑桩以及多排抗滑桩。目前对于双排抗滑桩在边坡加固中的作用机理及相关理论研究尚且不够完善,设计人员进行双排抗滑桩设计时仍处于半经验半理论状态。前人针对双排抗滑桩的研究方向大都是建立相关计算模型,利用理论方法、室内模型试验或有限元方法分析排间距、桩间距、桩身刚度、滑体性质等因素对滑坡推力分布及桩身受力的影响,没有系统的研究双排抗滑桩的设计方法。本文在研究大排距双排抗滑桩在边坡加固中的作用机理的基础上,建立了一套适用于工程实际的大排距双排抗滑桩设计方法。主要研究内容如下:(1)基于地基系数法建立了桩前土体抗力计算模型,推导了桩前土体抗力计算公式,并使用数值模拟方法验证了该公式的适用性。(2)基于传递系数法研究了双排抗滑桩在边坡加固中的作用机理,推导了滑坡推力在大排距双排抗滑桩间的传递规律,通过传递系数法和改进后的传递系数法分别求解了后排桩和前排桩的桩后滑坡推力大小。(3)以双排抗滑桩前、后桩所承受剩余滑坡推力(桩后滑坡推力减去桩前土体抗力)差最小为目标,建立了双排抗滑桩桩位优化目标函数。基于以上研究,提出了大排距双排抗滑桩设计方法,即先通过优化目标函数求解双排抗滑桩最优桩位,再根据桩位求出桩后滑坡推力与桩前土体抗力,最后进行结构设计。(4)通过与实际工程对比,验证本文所提双排抗滑桩设计方法的合理性与实用性,并通过数值模拟方法,验证本文关于双排抗滑桩理论推导的正确性。(5)针对实际工程中存在的双滑动带边坡工程治理问题,通过工程实例数值模拟分析,对本文所提双排抗滑桩设计方法加以改进,使之适用于双滑动带边坡的治理工程。
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