抗滑桩后土拱发育机理与参数影响分析

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滑坡灾害的数量和危害程度随着人类工程活动范围的扩大而不断增加,抗滑桩由于其实际应用简便和施工时对滑坡整体安全性影响小、抵抗滑坡推力能力强的等诸多优点被普遍的应用在滑坡地质灾害处置工程案例过程中。抗滑桩的工程应用广泛,在国内外关于土拱效应机理的研究也很多,但是由于影响土拱效应作用的参数影响因子很多,在对土拱效应的形成、发育及抗滑桩的设计还没有形成一个被一致认可的理论基础和设计规范,使关于抗滑桩后桩周土相互作用机理的理论研究远远滞后于抗滑桩的实际工程应用,土拱效应的存在增大了抗滑桩对滑坡的支护效果,因此对抗滑桩后土拱发育机理与其参数影响分析研究是有十分重要意义的。本文通过对抗滑桩后土拱的发育机理及参数影响作为研究对象,用理论推导分析、数值模拟分析并与实际工程相结合的研究方法,探讨其规律,以此来完善抗滑桩研究理论基础。本文对抗滑桩后土拱发育的发育机理和参数影响研究主要进行以下工作:(1)通过阅读、研究、总结相关的参考文献,了解土拱效应的国内外研究的成果,得到本文对于土拱效应研究的目的、意义和创新点。(2)对土拱效应的发育和参数影响进行理论分析,研究土拱的成因机理,土拱的分类方法及原因,土拱的拱脚的成因机理及拱脚的分类,土拱效应的影响因素、土拱的破坏。(3)建立抗滑桩后土拱的力学计算模型,研究抗滑桩后土拱的拱形及合理的拱轴线方程的计算方法,建立以桩身迎荷面为拱脚的土拱力学模型和以桩侧摩阻力为拱脚的土拱力学模型,计算这两种模型下拱轴线的净矢高和土拱所能承受的荷载压力。(4)总结常见关于桩间距的计算方法,分析其计算方法的优劣性及局限性,提出了一种基于滑动面方向下的桩间距的计算方法,并推导出计算公式。(5)通过FLAC 3D建立抗滑后桩周土的受力模型,模拟土拱的形成和发育,分析桩后土拱效应形成和发育时最大主应力分布图的变化情况。(6)通过FLAC 3D建立抗滑后桩周土的受力模型,从宏观的角度上全面的分析滑坡推力的大小改变、桩周土质的改变、抗滑桩的尺寸、桩间距及桩的不同施工工艺这几个方面讨论它们对抗滑桩的土拱效应的影响。
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