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《重庆大学》 2004年
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埋入式抗滑桩模型试验及其工作机理研究

吴汉辉  
【摘要】:近年来,埋入式抗滑桩作为滑坡的一种经济实用的支挡结构,已引起了人们的重视,并在工程中时常被采用。但防治工程中因为其工作原理、破坏机理等理论研究不够全面系统,故其应用受到很大限制,设计和施工中主要依靠以往的实践经验或照搬其它支挡结构形式的设计和施工方法。这往往会给设计带来盲目性和不科学性,造成大量浪费和不安全隐患。 重庆地区包括三峡库区由于特定的自然条件,地质灾害十分严重,被国家列为我国滑坡危岩地质灾害防治重点地区之一,埋入式抗滑桩作为近年重庆市新兴的经济实用的一种抗滑支挡结构,必将为重庆地区包括三峡库区带来显著的经济和社会效益。 重庆市国土资源和房屋管理局、重庆市地质环境监测总站以及《地质灾害防治工程设计规范》编制组为此立项并委托我们进行该课题研究。本课题对埋入式抗滑桩的工作机理进行了专项研究: 1、理论成果:提出了埋入式抗滑桩的计算模式和破坏控制条件,通过一个工程实例,比较了埋入式抗滑桩与悬臂式抗滑桩的受力情况,指出使用埋入式抗滑桩能大大改善桩的受力性能。 2、室内模型试验及成果理论:根据室内模型试验中的一些现象,较为详细的分析了桩间距、锚固深度、抗力分布图式、滑面以上悬臂高度等各种因素对埋入式抗滑桩受力变形的影响,尤其是利用室内模型试验对起拱现象进行了深入的研究,这些分析都有助于对埋入式抗滑桩的工作机理进一步了解。同时结合室内模型的实例结果对该公式进行了对比分析,分析表明埋入式抗滑桩在滑动中会产生新的滑移路线,同时指出在设计埋入式抗滑桩受力计算模式时必须控制滑面以上桩最小悬臂长度。 3、水平推力试验及其数值计算结果:在悬臂式抗滑桩水平推力试验中,介绍了悬臂式抗滑桩水平推力试验方法及相关参数的量测方法,研究了悬臂式抗滑桩在水平荷载作用下抗力岩土体的应力应变分布规律及桩身的运动形式、破坏机理。利用大型通用有限元分析程序ansys对抗滑桩进行了数值计算,并将室内模型试验分析结果、水平推力试验分析结果、三维数值分析结果相互进行对比,揭示了埋入式抗滑桩与普通抗滑桩工作机理的异同点。 4、桩护壁设计研究成果:本文最后还就埋入式抗滑桩人工挖空时护壁土压力计算进行了初步的研究,特别就矩形孔护壁土压力的计算提出了一种简便实用的算法并与其它的计算方法作了分析对比,以供工程人员在施工时参考。 WP=5 5、形成规范条文:在上述研究基础上,地质灾害防治工程设计规范编 制组结合工程实例经验,对埋入式抗滑桩的工作机理研究成果作了部分修改并编入规范,形成规范条文。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU473.1

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