【摘 要】
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微型桩作为一种新型边坡支挡结构,近年来在滑坡地质灾害防治领域得到了广泛应用,由于应用于工程实践的时间较短,其设计计算理论还不够成熟。微型桩支护方案的合理设计,特别是桩长的合理设计,对于保证工程质量,降低工程成本,具有重要理论价值与现实意义,然而现阶段关于微型桩桩长的系统研究相对较少,桩长确定方法较为单一,工程实践中对微型桩合理桩长的认识并不统一。本文在滑坡微型桩物理模型试验基础上,利用ABAQUS
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微型桩作为一种新型边坡支挡结构,近年来在滑坡地质灾害防治领域得到了广泛应用,由于应用于工程实践的时间较短,其设计计算理论还不够成熟。微型桩支护方案的合理设计,特别是桩长的合理设计,对于保证工程质量,降低工程成本,具有重要理论价值与现实意义,然而现阶段关于微型桩桩长的系统研究相对较少,桩长确定方法较为单一,工程实践中对微型桩合理桩长的认识并不统一。本文在滑坡微型桩物理模型试验基础上,利用ABAQUS有限元软件对不同桩长单排微型桩分别加固土质滑坡与堆积层滑坡进行数值模拟,通过对位移特征、土压力特征、桩身内力特征和变形破坏模式等进行综合分析,提出了较为合理的桩长计算理论和设计建议。本文主要研究内容及成果如下:（1）设计并完成了微型桩加固土质滑坡与堆积层滑坡物理模型试验,采用分级加载的方式,测试并获取了桩身位移、桩身应变、桩身土压力及坡体位移等基础数据,为微型桩加固土质滑坡与堆积层滑坡的合理桩长研究提供了依据。（2）以桩土位移特征作为微型桩加固效果的衡量指标,微型桩的桩长设计存在临界值,当设计桩长大于临界值时,支护效果无明显提升,当设计桩长小于临界值时,支护效果较差;建议土质滑坡防治中微型桩长度取1.5-2.0倍受荷段桩长,堆积层滑坡防治中微型桩长度取1.3-1.5倍受荷段桩长。（3）微型桩嵌固段长度改变对桩后滑坡推力和桩前滑体抗力大小和分布影响较小,主要影响嵌固段桩身受力,桩长减小至临界值之前,嵌固段桩身土压力大小和分布基本不变,随嵌固段长度继续减小,桩前滑床抗力略微增大,桩后滑床抗力明显增大。（4）微型桩嵌固段长度改变对受荷段桩身内力影响较小,主要影响嵌固段桩身内力。桩长减小至临界值之前,嵌固段桩身弯矩和剪力大小和分布基本不变,随嵌固段长度继续减小,土质滑坡防治中嵌固段桩身弯矩减小,剪力增大,堆积层滑坡防治中嵌固段桩身弯矩基本不变,剪力增大。（5）在数值模拟和模型试验的基础上,提出了微型桩嵌固段长度计算公式;通过对合理桩长工况下桩底支撑条件、滑坡推力和桩前滑体抗力分布形式进行合理假定,总结出基于弹性地基梁理论的桩身内力和变位计算公式;针对微型桩桩长设计及优化给出合理建议。研究成果为微型桩桩长设计计算提供了试验和理论依据,对于进一步完善滑坡防治工程中微型桩的桩长计算理论,促进微型桩的合理应用具有重要意义。
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