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边坡悬臂式抗滑桩桩间土拱效应与挡土板受力计算方法研究

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边坡悬臂式抗滑桩桩间土拱效应与挡土板受力计算方法研究

作者：李婷西南交通大学

学位级别：硕士

悬臂式抗滑桩是一种常见的边坡支挡结构,在桩前土体开挖后,为防止桩间土体塌落,桩间通常设置混凝土挡土板。为深入探究此类工程结构的设计计算理论,本文针对悬臂式抗滑桩桩间土拱效应与挡土板受力计算方法问题进行了研究。得到如下主要... 详细信息

悬臂式抗滑桩是一种常见的边坡支挡结构,在桩前土体开挖后,为防止桩间土体塌落,桩间通常设置混凝土挡土板。为深入探究此类工程结构的设计计算理论,本文针对悬臂式抗滑桩桩间土拱效应与挡土板受力计算方法问题进行了研究。得到如下主要研究结果:(1)基于极限平衡理论与统一强度准则,推导出考虑土拱效应的悬臂式抗滑桩合理桩间距的计算公式,建议取受荷段底部桩间净距最小值作为合理桩间净距。合理桩间净距与滑坡推力呈负相关,与土体粘聚力和内摩擦角呈正相关变化规律,且其受内摩擦角影响更敏感。(2)根据弹性力学理论和应力叠加原理,得到桩后土体的大主应力极大值分布图,确定出土拱在水平面上类似等腰三角形分布形态。同时,引入Drucker-Prager强度准则考虑中间主应力对土拱效应的影响,定量揭示了土拱矢高随着深度呈非线性减小变化规律。理论分析与三维数值模拟结果总体变化趋势较为吻合。水平土拱矢高与桩间距、桩宽、土体粘聚力和内摩擦角均呈正相关,在本文研究条件下,桩间净距较桩宽影响更显著。(3)采用FLAC3D数值模拟分析了悬臂式抗滑桩桩间土拱效应。取滑坡推力方向土体位移极小值点作为土拱拱轴线位置,绘制得出土拱矢高沿深度变化曲线,发现在桩顶附近一定深度内土拱效应近似均匀分布,可按二维平面应变问题考虑;靠近抗滑桩受荷段底端土拱自重对土拱效应影响显著,需按三维问题进行考虑。(4)基于桩间局部塌落拱的土拱效应分析,得到了桩间挡土板上土压力的合理空间分布模式,即水平向为等腰三角形分布、竖向为三角形分布模式。提出了分析挡土板受力与变形的两侧桩位处简支、上下两边自由的三维板体模型,推导出了相应的计算公式。同时,可给出各块板体不同位置处的两向最大弯矩值,为板体合理配筋设计提供了依据。本文研究结果可为包括挡土板土压力与内力计算在内的实际悬臂式抗滑桩的工程设计提供理论指导和参考,具有重要理论意义和应用价值。

关键词：边坡悬臂式抗滑桩挡土板土拱效应合理桩间距土压力内力

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悬臂桩挡土板对桩板后土拱效应的影响

地下空间与工程学报 2014年第2期10卷 333-339页

作者：商秋婷刘祚秋林治平中山大学应用力学与工程系广州510006

采用FLAC3D软件建立了悬臂桩桩板墙的有限差分模型,通过改变挡土板的位置和刚度,对比研究桩板后土拱效应的变化规律,以探求有利于土拱效应发挥的合理设板位置和板体刚度。结果表明,设板位置越靠近桩前或板体刚度越小,土拱效应越强且分... 详细信息

采用FLAC3D软件建立了悬臂桩桩板墙的有限差分模型,通过改变挡土板的位置和刚度,对比研究桩板后土拱效应的变化规律,以探求有利于土拱效应发挥的合理设板位置和板体刚度。结果表明,设板位置越靠近桩前或板体刚度越小,土拱效应越强且分布范围越广。设板位置和板体刚度两因素对土拱效应的影响存在相互耦合,当板体刚度越小时,设板位置对土拱效应的影响越剧烈,反之亦然。相对板体刚度而言,设板位置对土拱效应的影响程度更大,因而是最重要的控制因素。土拱效应越强,则土拱能将更多的滑坡推力传递至两桩,相应地减少了作用于挡土板的土压力,从而降低了对挡土板的结构强度要求,有利于节省工程投资。

关键词：悬臂桩挡土板土拱效应位置刚度

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一种应用于高填方路基的锚定板挡土墙

城市道桥与防洪 2020年第7期 67-69,84,M0008页

作者：刘育新西安市政设计研究院有限公司陕西西安700068

结合实际工程设计,对各种常规挡土墙的适用条件、优缺点及经济性进行了综合比较,在传统锚定板挡土墙的基础上,提出了一种应用于高填方路基的锚定板挡土墙。该挡土墙主要由肋柱、拉杆及挡土板等构件组成,依靠路基两侧肋柱之间的水平拉杆... 详细信息

结合实际工程设计,对各种常规挡土墙的适用条件、优缺点及经济性进行了综合比较,在传统锚定板挡土墙的基础上,提出了一种应用于高填方路基的锚定板挡土墙。该挡土墙主要由肋柱、拉杆及挡土板等构件组成,依靠路基两侧肋柱之间的水平拉杆去平衡填土的水平土压力,能够有效降低挡土墙的基底应力,同时拉杆采用无黏结环氧涂层预应力钢绞线,该形式拉杆具有良好的耐久性,保证了结构的安全性。该锚定板挡土墙具有结构尺寸小、造价低、安全性高、耐久性好及施工效率高等优点,适用范围广,可为类似工程提供参考。

关键词：锚定板挡土墙高填方路基预应力拉杆挡土板

抗滑桩间挡土结构设计及在成武高速公路工程中的应用

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公路 2014年第9期59卷 44-47页

作者：佟强彭文顺刘潭平中交公路规划设计院有限公司北京市100088 甘肃交通投资有限公司兰州市730000

通过对抗滑桩间挡土结构的类型选用和受力特点的分析,结合成武高速公路边坡治理工程中的应用实例,在工程实践的基础上对桩间挡土结构的构建进行总结和改进,深入思考在确保安全稳定的前提下,如何使治理后的边坡外观顺适、与周边环境协调。

关键词：桩间挡土结构挡土板受力分析设计计算

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河道边坡管线加固中微型钢管灌注桩施工技术

长江技术经济 2020年第S01期4卷 19-21页

作者：柯智敏江西省水利水电开发有限公司江西南昌330000

污水管网在既有岸坡沿线通过时,边坡高度不大,场地空间有限,管线需要埋设在地面以下。针对分布在河道两侧的管网加固时,采用高压旋喷桩对岸坡进行加固。对既有挡墙加固的同时,也可防止坡脚涌水、流砂。在新建挡墙的区段采用微型钢管灌注... 详细信息

污水管网在既有岸坡沿线通过时,边坡高度不大,场地空间有限,管线需要埋设在地面以下。针对分布在河道两侧的管网加固时,采用高压旋喷桩对岸坡进行加固。对既有挡墙加固的同时,也可防止坡脚涌水、流砂。在新建挡墙的区段采用微型钢管灌注桩,排桩支护。排桩之间采用挡土板连接,排桩桩顶设置冠梁,桩墙范围设置泄水孔。在不改变原始边坡形状的前提下,经过设计计算,满足现有条件下管网加固施工要求。

关键词：微型桩加固挡土板冠梁泄水孔

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桩间柔性减载复合挡土板力学性能分析

桩间柔性减载复合挡土板力学性能分析

浅谈双排抗滑桩在滑坡中的设计应用——以资中县水南镇船城别墅滑坡治理为例

2015年全国工程地质学术年会

作者：王桂林方舟王明珉重庆大学土木工程学院重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室

桩间挡土板土压力分配是桩板式挡土结构设计时的关键问题之一。通过分析支护桩一桩间挡土板系统中土压力传递与分配规律,提出一种在刚性挡土板与土体之间设置柔性垫层以降低挡板土压力的复合桩间挡土构件。采用FLAC有限差分软件建立了... 详细信息

桩间挡土板土压力分配是桩板式挡土结构设计时的关键问题之一。通过分析支护桩一桩间挡土板系统中土压力传递与分配规律,提出一种在刚性挡土板与土体之间设置柔性垫层以降低挡板土压力的复合桩间挡土构件。采用FLAC有限差分软件建立了采用复合挡板的桩板挡土结构体系模型,分析了柔性垫层减载效果及影响因素,并与拟化筒仓法计算结果进行了对比。结果表明,柔性垫层能够有效降低作用在挡土板上的土压力;柔性垫层的弹性模量越小、厚度越大,减载效果越显著。

关键词：支护桩挡土板土压力柔性垫层土拱效应

来源： cnki会议评论

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门窗 2020年第22期 30-30,32页

作者：姚男辽宁建筑标准勘察设计院有限公司

四川是全国地质灾害最重的省份之一,因处在青藏高原和四川盆地过渡带,受地形、地貌、地质构造条件和暴雨、地震等诱发因素频发影响,使之成为地质灾害的多发区、易发区.本文以四川省资中县船城美墅场地西侧边坡治理设计为例,采用双排抗... 详细信息

四川是全国地质灾害最重的省份之一,因处在青藏高原和四川盆地过渡带,受地形、地貌、地质构造条件和暴雨、地震等诱发因素频发影响,使之成为地质灾害的多发区、易发区.本文以四川省资中县船城美墅场地西侧边坡治理设计为例,采用双排抗滑桩的支护结构形式,在满足设计安全的条件下尽量满足施工要求,从而降低施工成本,减少施工安全隐患.

关键词：滑坡双排抗滑桩挡土板不均匀配筋

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某库岸边坡的稳定性分析与防护设计

某库岸边坡的稳定性分析与防护设计

基于水平土拱效应的桩间挡土板土压力计算研究

2017年第九届边坡工程大会

作者：王亚雄王超王小平郭强中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司

地下(表)水对边坡稳定性有着极大影响,库岸边坡受水库蓄水影响更易产生变形滑移。本文以向家坝库区某库岸边坡为例,在稳定性分析中充分考虑降雨和库水对岸坡的作用,并提出了相应的防护设计方案。

关键词：库岸边坡稳定性分析抗滑桩挡土板

来源： cnki会议评论

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工程地质学报 2009年第2期17卷 274-279页

作者：秦立科王晓谋李云璋长安大学公路学院西安710064 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

为了研究桩间存在土拱效应的挡土板土压力,本文根据桩间土拱的静力平衡条件和拱脚处土体强度条件,建立计算模型,得出了桩间土拱形状的空间函数。在分析桩间土拱形状的基础上,确定了桩间土体的滑裂面,从理论上推导出了桩间挡土板土压力... 详细信息

为了研究桩间存在土拱效应的挡土板土压力,本文根据桩间土拱的静力平衡条件和拱脚处土体强度条件,建立计算模型,得出了桩间土拱形状的空间函数。在分析桩间土拱形状的基础上,确定了桩间土体的滑裂面,从理论上推导出了桩间挡土板土压力计算公式。对影响土压力大小的各种参数进行了分析得出:在不同参数条件下,将其与朗肯土压力进行比较。结果表明在其他因素不变的情况下,挡土板土压力大小受桩间距影响最大,它随着桩间距的增大而增大。土压力明显小于朗肯土压力,说明考虑土拱效应的土压力计算方法使挡土板设计更加经济准确。

关键词：桩板式挡土墙挡土板土拱土压力