库岸滑坡治理抗滑桩内力分析及数值模拟研究

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滑坡是我国库岸边坡常见的地质灾害,因其数量众多、规模较大、危害较为严重、诱发原因比较复杂,我国每年受滑坡灾害,造成经济损失以及危害生命安全十分严重。因此,滑坡灾害一直受到国家的高度重视,并且对滑坡地质灾害展开了相关的研究与积极的治理。  在滑坡的治理工程中的主要措施之一为抗滑桩治理工程,由于抗滑桩治理工程具有施工较简便、抗滑能力较强、治理效果比较好等特点,因此抗滑桩在滑坡治理中被大家的广泛使用。但是由于抗滑桩的有关设计参数的选取具有较大随意性,因此,在抗滑桩治理边坡工程中,既要满足滑坡的稳定性,又要达到节约投资成本目的,同时满足较为困难。在抗滑桩设计时,如果设计过于保守时会造成经济成本的浪费,反之则又会造成较大的安全隐患。所以,进行抗滑桩治理优化研究对滑坡加固抗滑桩工程的应用具有较大的意义。  本文以三峡库区万州区二层岩滑坡为研究课题,主要是对抗滑桩截面尺寸、桩间距、嵌固深度等参数进行优化研究,通过桩体内力和数值模型去分析。采用单排方形抗滑桩支护,运用结构内力的分析以及有限元软件PLAXIS分析治理设计的合理性,考虑不同桩截面尺寸、不同桩间距、不同嵌固深度时,抗滑桩桩顶位移、内力、边坡稳定性的变化,建立抗滑桩稳定性分析体系,综合考虑选出最合理桩截面、桩间距、嵌固深度,从而使得抗滑桩造价最低、经济的合理性。  主要的研究内容如下:  (1)研究滑坡体与抗滑桩相互作用机理,分析抗滑桩结构设计参数与边坡稳定性之间的关系;分析不同的抗滑桩内力计算方法,找出合适抗滑桩结构内力计算方法;研究抗滑桩设计基本要求,得到在实际工程中抗滑桩设计参数存在问题。  (2)在简化模型中,根据抗滑桩与滑体间相互作用机理,采用有限元强度折减法,建立PLAXIS三维边坡模型,模拟不同桩间距下对应桩体土拱效应之间关系,以及不同桩间距、截面尺寸、嵌固深度下,桩体的内力,桩顶位移,滑坡安全性系数的变化规律,分析出最合理的桩间距、截面尺寸、嵌固深度的范围。  (3)基于二层岩滑坡稳定性分析,在不同库水位条件下,不同桩间距、截面尺寸、嵌固深度对滑坡的影响;以及库水位在不同下降速率条件下,对桩设计参数的影响,提出抗滑桩优化设计方案。
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