黄土滑坡中抗滑微型桩工作机理研究

作     者：石世刚 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩晓雷

授予年度：2015年

学科分类：081803[工学-地质工程] 081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：抗滑微型桩 室内模型试验 土压力分布 桩身内力 破坏模式 

摘      要：微型桩应用于滑坡治理时称为抗滑微型桩,是一种新型的轻型支挡结构,具有施工速度快、场地适应性强、布置灵活、承载力高等优点,已经在滑坡治理工程中取得了广泛应用。但抗滑微型桩受力机理复杂,研究工作相对滞后。因此,研究抗滑微型桩的受力机理,为理论设计提供依据具有重要意义。本文设计了室内滑坡模型试验装置,通过该装置分析了三排梅花形布置抗滑微型桩不同间距、不同排距的抗滑能力、土压力分布和桩身内力,探讨了桩顶压顶梁的作用,并对阵列形和单排布置的微型桩进行了研究。结果表明,抗滑微型桩对滑坡具有良好的加固效果,加固后滑坡的破坏曲线由陡变型变为缓变型;破坏荷载时,桩前土压力典型分布形式为对顶的三角形分布,桩后为类抛物线分布,桩身在滑裂面处的弯剪作用最强;梅花形布置微型桩的土压力分布和桩身内力与桩间距、排距密切相关,并随滑坡荷载增大而不断变化;桩身抗滑合力作用点随着荷载的增大逐渐下移;桩顶压顶梁影响了土压力分布、减小了桩身内力,提高了抗滑微型桩的抗滑力;同样桩数的抗滑微型桩,阵列形布置比梅花形布置的侧向刚度更大。采用数值软件ABAQUS对滑坡中抗滑微型桩进行模拟,研究了不同桩间距抗滑微型桩的土压力的分布、桩身内力和变形及破坏模式。分析结果表明,抗滑微型桩的土压力荷载主要作用在桩顶和滑裂带附近;桩身在滑裂带处的弯剪作用最强,水平位移主要发生在滑裂带附近;桩的弯曲破坏先于剪切破坏;桩排距对破坏模式影响不大,三排抗滑微型桩可按等强度设计。