基于桩土共同作用下的抗滑桩的计算与应用研究

[348]刘静.基于桩土共同作用下的抗滑桩的计算与应用研究彭振斌.中南大学,2007.摘要:抗滑桩是边坡治理中应用得最多的支挡结构物,在全世界各国滑坡治理中占有重要的地位。传统的抗滑桩分析方法都是将桩与土的作用相互分离,土只是一种荷载,桩只是荷载的受体,没有考虑桩土之间相互耦合作用,而事实上抗滑桩在推力作用下,它可以调动起超过桩宽范围相当大一部分地层的抗力,与之共同抗滑,表现明显的桩土共同作用的效应。由于抗滑桩周岩土的复杂性与易变性,目前------------------------------------------------------------告诉你仅花7天时间搞定专业论文的绝招1写论文一定找一个清静的地方闭关。因为是论文是一个完整、逻辑连贯的体系，如果干扰太多，写起来就会很慢，而且心也会很烦。如果在实验室或办公室，杂事太多，估计就是给两个月都写不完。2写论文之前最好先做一个报告，阐述一下做论文的思路，因为你能在很短的时间内把你所作的东西用最简要的话说出来，就说明你的思路是清晰的。如果写论文没有清晰的思路，最好先不要写，否则是浪费时间。3这一步是最关键的。抓大放小，逐层细化。开始的时候，我论文写得很细，每一个论点的证明都要做到尽善尽美，但后来发现不行，一是写起来太慢，二是越写越发现自己沉陷于一个泥潭之中，根本写不下去了。所以我决定放弃，先是简要写出主要需说明内容，很快就能把论文的主体结构完成。感觉很有成就感，于是再把一些需要补充说明的东西逐步逐步加进去，使其丰满。这样，每细化一次，就把论文从头到尾过一遍，有整体感，逐步写下来，论文就写得非常快。在这里我要特别提醒一下，至关重要的是按照第3点完成主体内容，我有一点心得可以分享给大家，您可以淘宝或百度上搜索一家叫“馨雅文献”的店家，他们家最贴心的业务是这样的：只要给出所写论文的题目和关键词，花费100左右吧，你就可以从他们家得到一份有200-500篇非常专业，且最贴近你所写论文主题的重点大学硕博士论文目录，基本能涵盖所有和主题相关的论文，然后会让你从目录中再挑选出其中30篇左右最贴近主题的硕博士论文全文给你，全文文字都可以复制黏贴的哦，就是这些精选后的论文内容构成了我这篇论文的基本框架和血肉。就这样子，本来拖延了进度的我，仅仅花了7天时间就完成了我的论文，成为一篇立意新颖，博采众长的优秀论文，顺利通过了毕业答辩。------------------------------------------------------------抗滑桩的设计理论与计算方法尚不成熟,仍然需要进一步完善和补充,使其更加接近实际。本文首先对抗滑桩的外力和内力计算理论进行了研究。滑坡推力计算是抗滑桩设计计算的前提,本文通过总结抗滑桩设计中常用几种滑坡推力计算方法,分析了各自的优缺点以及改进的计算方法,在考虑条块本身的抗滑力的作用和桩前土体稳定性的基础上提出了抗滑桩设计荷载确定方法;在分析现行常用的抗滑桩内力计算的不同方法以及主要存在的问题基础上,提出了抗滑桩内力计算分析的一种新方法——在桩土共同作用下的综合刚度原理和双参数法。建立了基于综合刚度原理与双参数法的抗滑桩的挠曲线微分方程;得到了基于综合刚度原理和双参数法的刚性抗滑桩的位移和内力计算公式;采用有限差分法,建立了抗滑桩受荷段桩身位移的有限差分方程,分析了八种不同桩底条件下锚固段的有限差分格式,编写了不同桩底条件下,基于综合刚度原理和双参数法的桩身位移和内力计算的有限差分通用计算程序。通过实例计算说明,采用综合刚度原理和双参数法,选取适当土的比例系数和土的抗力指数,和能够得到合理的、可靠的抗滑桩桩身位移和内力。探讨了滑坡推力分布形式、双参数m和指数1/n、不同桩底条件对抗滑桩的位移和内力的影响。其次本文对桩土共同作用的主要作用方式——抗滑桩后土拱效应进行了三维数值模拟分析,通过模拟计算发现在抗滑桩后和桩间土体中出现两种不同作用机理的应力拱,抗滑桩后土拱效用随着深度的增加而增强,不同性质的土体土拱具有不同的形状。详细分析了抗滑桩后土拱效应的影响因素,分析表明抗滑桩后的外载荷大小、桩间距、土体内摩擦角、粘聚力、土体和桩体的相对弹性模量的大小、土体的泊松比、桩土接触面性状、群桩的桩排间距、不同桩顶的约束条件等对土拱效应有不同程度的影响。结合抗滑桩后土拱效应的形成机理,本文通过对土拱的受力分析,认为土拱具有三种破坏形式,在土拱水平和竖直方向的平衡,以及桩间土强度的控制条件下,得到了抗滑桩合理桩间距的计算公式以及土拱沿滑动面方向的厚度和高度的计算公式。通过工程实例计算表明利用该计算公式得到的桩间距既能够保证桩间岩土体的抗滑能力的充分发挥,又能保证边坡的稳定性。微型钢管抗滑桩是将钢管桩与微型桩技术结合起来的一种新型抗滑措施。微型钢管桩不仅对滑坡体具有抗滑作用,而且微型钢管群桩能够加固桩周和桩间土体。本文从理论上证明了在横向力作用下,由于桩土之间的摩擦,粘聚力等原因,在钢管桩内产生了拉应力增量,同时在土体中产生了相应的压应力增量,导致土体的抗剪强度增加;同时试验也证明在横向力作用下微型钢管桩的桩周和桩间土体内产生了附加的粘聚力;本文认为可以将多排微型钢管桩与桩周被加固土体看作是一种新的宏观上连续的桩土复合体,且该桩土复合体具有硬化特征,其整体的抗剪强度得到大的提高;采用本文提出的抗滑桩计算方法,阐述了单排和多排微型钢管桩在边坡加固中的设计计算步骤,通过工程实例说明微型钢管桩在边坡工程中的应用。