基于土拱效应的微型抗滑群桩-滑坡相互作用研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jhuihui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
西南地区山高路险,地质灾害频发,在各种地质灾害中尤其以滑坡灾害尤为突出,滑坡不仅造成重大经济损失,而且经常造成人员伤亡,严重威胁着当地人民的生命财产安全。在众多的滑坡灾害的防治措施中,尤以抗滑桩最为有效。但传统抗滑桩由于结构庞大,施工周期长,工序复杂,且需要大型机械设备和良好的施工条件,在某些滑坡抢险治理工程中并不实用,基于“快速、安全、经济”的防治理念,微型组合桩在边坡加固中的应用越来越广泛。
  基于土拱效应的桩土间相互作用历来是抗滑桩研究的重点,关于传统抗滑桩的土拱效应的研究已经比较深入,对于微型抗滑群桩而言,常规做法是将传统抗滑桩的理论直接用于微型抗滑群桩,但由于微型桩结构自身的特殊性,这种做法显然不合理,为进一步研究微型群桩-滑坡相互作用关系,特以FLAC3D6.0有限差分软件进行数值模拟试验,主要工作及成果如下:
  (1)以传统抗滑桩土拱效应计算理论为依据,通过对比分析传统抗滑桩和微型群桩结构的不同,总结微型群桩与滑坡相互作用过程,推导了基于土拱效应的微型群桩最大和最小桩间距公式。
  (2)单排微型桩与土的相互作用沿桩长方向,从桩顶至滑动面附近逐渐增强,在三排式非错位排布的直立微型群桩中,后排桩与土的相互作用趋势与单排桩相同,但中排桩和前排桩在该方向上,桩土相互作用呈减弱的趋势。
  (3)错位排布的微型群桩的桩土相互作用强于非错位排布条件下的相互作用,桩间距和桩排距对微型群桩的土拱效应都有明显的影响,数值试验结果表明:桩间距和桩排距均为5倍桩径时,桩土相互作用表现最佳,5倍桩径是最为合理的桩间距和桩排距。
  (4)考虑前后排桩倾角的微型桩在横向水平荷载的作用下,后排桩会产生较大的拉应力,改变桩身倾角,桩土间的相互作用也会发生明显变化,研究表明:前后桩桩身倾角在15°~20°时微型桩承载性能表现最佳。
  (5)通过数值模拟试验和工程实践对比发现:本文推导的基于桩间土拱效应的微型桩合理桩间距公式与工程实践相吻合,微型抗滑群桩的应用能够显著提高边坡稳定性系数,是一种良好的滑坡抢险措施。
其他文献
我国地域辽阔,气候和地质环境复杂,道路边坡失稳所带来的直接经济损失不断增加。其中,降雨作为诱发边坡失稳最活跃的自然因素,了解降雨条件下道路边坡的入渗及稳定性变化规律,对全过程、全时域的地质灾害防治工作起着十分重要的作用。学者们对不同降雨条件下边坡的入渗及稳定性做了众多研究。但降雨边界条件的设置方式较简单,有较强的特殊性和单一性。实际降雨复杂多变,对于更接近实际降雨情况的边界设置方式还不够完善,即间
随着经济建设的恢复与公路建设的高速发展以及已有交通设施建设处的自然等诸多因素的影响,公路边坡与周遭山体的地质灾害呈现出逐年增长的趋势。由于抗滑桩施工简便,支挡效果良好,在面对人们的安全及经济有较大影响的大型滑坡,人们一般采用组合式抗滑桩的方式进行治理。但由于被动桩土拱效应无法采用科学仪器进行观测,且影响抗滑桩土拱效应的因素十分繁杂,致使组合式抗滑桩的应用与理论研究不统一,造成对此类支护构造物在设计
为了研究工业废渣赤泥作路用材料的相关性质,本文通过对赤泥废渣的物理化学性质进行分析,研究将赤泥直接作为填料填筑路基,利用水泥对赤泥进行固化后作路面底基层,以及用部分赤泥代替水泥制成水泥赤泥混凝土路缘石,并对其相应强度形成机理进行研究。  对赤泥的物理化学性质分析结果表明,赤泥的主要化学组成为SiO2和CaO,其次是少量的Al2O3和Fe2O3。赤泥的主要矿物成分为钙霞石、水钙铝榴石、硬水铝石以及镁
学位
在“由建转养”的整体趋势下,养护规模日益壮大。虽然沥青路面再生技术可将养护过程中产生的旧沥青混合料加以重复利用,但较低的旧沥青混合料利用率已不能满足现阶段路面养护的需求。泡沫沥青冷再生技术在保证混合料路用性能的前提下,能够提高旧料利用率,保护生态环境,与我国绿色发展理念完美契合。  二十一世纪初,我国就已有学者对泡沫沥青原材料、泡沫沥青冷再生混合料的强度、耐久性及抗剪特性、动态模量等方面展开了一系
金属锰主要以电解法生产,我国电解锰产量占全球产量的97%,是世界电解锰生产、消费和出口大国。我国的锰矿主要多分布于西南锰三角地区,其中贵州铜仁已查明锰矿石资源储量约7.08亿吨,居亚洲第一。目前,电解锰渣的处理方式主要采用填埋或堆放,不仅占用大量土地,而且污染生态环境、危害人体健康,同时也是限制我国锰业发展的重要制约因素之一。随着电解锰渣这种含金属游离锰、氨氮等有毒物质的固体废弃物的大量生产,无害
学位
公路桥梁桩基施工中常使用泥浆进行护壁、清理桩孔,泥浆经过多次重复使用后,其性质会逐渐变差不能继续使用时,成为废弃泥浆。废弃泥浆是一种稠度较大的悬浊体,若直接排放会造成水土污染,工程上目前的处理方法大多是经初步脱水后,运输至指定地点集中填埋处理。但初步脱水后的泥浆基本不具有强度,运输过程中易泄漏,且填埋也不是废弃泥浆的最优方案法。本文针对初步泥水分离后的废弃泥浆采用无机固化法对其进行处理,研制一种高
学位
停车需求预测滞后是造成大城市停车问题的一个重要因素。在智能交通快速发展的背景之下,目前应用交通大数据进行停车需求预测的研究却基本还是空白,因此为了利用大数据这一高效便捷的资源挖掘车辆出行规律指导停车场规划,本文提出了一种将GPS数据基于深度学习神经网络的停车需求预测方法,对提高城市停车需求的预测精度、及时准确调动道路资源、科学有效布局停车设施提供了新的思路和方向。本文主要研究工作如下:  首先,本
城市污泥是城市居民生活污水处理后的伴生产物,其产量巨大,所含成分复杂,且有机物含量高,若处置不当,城市污泥中所含的有毒物质(如病毒菌、寄生虫、重金属等)将对居民生活环境与身体健康产生严重危害,同时这也是在变相浪费固废资源。为实现城市污泥高效资源化利用,促进路面材料可持续性发展,本文以城市污泥为原材料液化制备污泥重油,通过将不同掺量的污泥重油与50#基质沥青共混制备生物沥青,探究重油与基质沥青共混机
学位
锰渣是电解生产金属锰产生的一种工业废弃物,传统的渣库堆存方法不仅造成资源浪费还会产生环境污染。寻找无害、有效、经济的锰渣处置技术逐渐成为电解锰产业和环保领域的研究热点与难点。本文以贵州省交通运输厅科技项目为依托,以贵州松桃市锰渣为研究对象,因地制宜地考虑将锰渣作为路基填料,开展了较系统的试验分析与数值模拟,研究总结了山区锰矿渣路基填筑关键技术。  (1)对松桃地区锰渣进行颗粒组成、化学组成、X射线
学位
随着交通行业的不断发展,公路网建设已基本完善,对于早期修建的高等级路面,尤其是沥青路面,在车辆荷载以及气候条件等多种因素的共同作用下,路面上的病害问题也越加严重,已严重影响到了驾驶员的行车舒适性和安全性,因此大多数高等级路面已进入到维修及养护阶段。路面养护若采用传统的加铺工艺,不仅会对既有道路的标高产生影响,而且还会导致道路两侧排水不畅;若采用重建手段,不仅浪费极为宝贵的优质沥青资源,还会给环境带
学位