论文部分内容阅读
由于效果良好、造价低廉等优点,抗滑桩、重力式挡土墙是工程中应用广泛的支挡结构。抗滑桩和重力式挡土墙用做治理边坡的联合支挡结构时,其受力特性与单独存在的抗滑桩或重力式挡土墙并不相同。这种支挡结构的受力特点与土体侧向力在抗滑桩和重力式挡土墙上的分担规律有很大关联。而土体侧向力分布又取决于抗滑桩间土拱效应的发挥。因此,抗滑桩与重力式挡土墙联合支挡结构的受力特性的研究,可以归结为抗滑桩土拱效应以及抗滑桩、挡土墙侧向力计算的问题。本文综合理论分析和数值模拟的方法,从抗滑桩土拱效应和挡土墙土压力计算两方面入手,分析了抗滑桩与重力式挡土墙联合支挡结构的受力特性。具体工作如下:(1)利用现有的抗滑桩土拱计算理论确定了土拱的拱轴线方程。改进了抗滑桩土拱临界破坏状态的计算方法,得到土拱处于不同临界破坏状态时的前缘点高度计算公式。基于土拱理论确定了滑裂体水平截面形状,并假定滑裂体后部滑裂面为对数螺线,从而确定了抗滑桩桩前滑裂体的三维形状,得到滑裂面的三维曲面方程。(2)考虑土压力的空间分布效应,采用薄层微元法得到考虑斜坡坡度的滑裂体三维土压力计算公式。并在此基础上,提出了一种计算滑裂体土压力的简化方法。(3)利用FLAC3D数值模拟软件建立平面分析模型,分析了抗滑桩土拱的受力机理、发育规律以及破坏条件。并讨论了各种参数的改变对摩擦土拱、直接土拱和桩前土体荷载承担比例的影响。(4)建立三维数值模型,采用两种工况模拟工程实际中降雨和非降雨两种情况。分析了抗滑桩和重力式挡土墙联合支挡结构中抗滑桩、挡土墙侧向力的水平分布规律和竖向分布规律。(5)结合工程实例,探讨了抗滑桩与重力式挡土墙联合支挡结构的失效模式并对其进行受力分析。用现有的理论方法得到土体参数正常、土体参数降低两种工况下的计算结果,定量地分析了支挡结构体系的受力情况。