学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

双排式—小直径钻孔抗滑桩桩土相互作用机理研究与应用

作　者: 毛晓光
导　师: 叶四桥
学　校: 重庆交通大学
专　业: 岩土工程
关键词: 钻孔抗滑桩双排小直径数值模拟模型试验
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文以数值模拟和室内模型试验为研究手段,研究探讨双排式-小直径钻孔抗滑桩桩顶的最佳连接方式、两排桩对滑坡推力的分担比例及影响设计的因素等。并提出了相应的设计计算方法。取得的研究成果如下:(1)建立四种桩顶连接刚度的双排式-小直径抗滑桩有限元模型,比较各工况下桩身的受力特性和桩顶位移,得出:连梁刚度越大,桩顶位移和桩身内力最大值越小。当桩顶连梁刚度足够大时,连梁刚度增大对桩身内力与变形的影响幅度逐渐减小。(2)设计正交试验,以桩顶位移与桩身内力为指标,对影响双排式-小直径抗滑桩设计的因素:滑坡推力、滑体厚度、滑面坡度、桩径、桩间距及排间距进行主次排序,并选出最优组合。桩径在机械施工允许的范围内越大越好,一般不宜小于1m。桩位应尽量选在滑体较薄且滑面倾角较缓处。(3)通过单因素分析法,分析各因素的变化对桩身变位与内力的影响:矩形布置时整体刚度较大;梅花型布置时,双排桩对滑坡推力分担更均匀;随着桩径的增大,后排桩分担的滑坡推力越大;桩间距以4d~6d是较优的取值区间,若由于桩径的局限,不能承担滑坡推力时,可适当缩小桩间距;排间距以3d~5d为优。(4)桩后的土压力可看作桩身承担的滑坡推力,本文对滑坡推力的分担比例进行了量化处理,得到了不同工况下双排桩对滑坡推力分担比例。梅花型布置、滑坡体c和φ值越大、桩径越小、桩间距取4d~6d、排间距取3d~5d时两排桩分担比例趋于等分。(5)设计制作室内滑坡模型,对两种不同排间距的双排式-小直径抗滑桩模型进行模型实验。对桩顶位移和桩身应变进行了测量。通过应力反算,得出桩身弯矩值。桩顶位移和桩身弯矩的规律与数值模拟结果相符。(6)双排式-小直径钻孔抗滑桩可假设为弹性桩。通过单桩刚度系数计算双排桩的刚度系数,然后根据双排桩的刚度系数与滑坡推力计算桩顶的变位与转角,再根据单桩的刚度系数与双排桩中的变位与转角计算桩身的内力。(7)对一个滑坡实例,设计矩形截面悬臂桩和双排式-小直径钻孔抗滑桩两个治理方案,经方案比选后得出:采用双排式小直径钻孔抗滑桩方案,不仅可以承担更大的滑坡推力,在工程造价上可以节省18%左右。在桩孔开挖时既节省人力又提高施工速度,所耗工期仅为人工挖孔的3/5左右。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 双排式-小直径钻孔抗滑桩的提出  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-13
    1.2.1 桩土相互作用机理  9-10
    1.2.2 数值模拟研究  10-11
    1.2.3 双排桩室内模型试验研究  11-13
    1.2.4 双排抗滑桩设计计算应用研究  13
  1.3 双排式-小直径钻孔抗滑桩设计理论存在的问题  13-14
  1.4 研究思路  14-16
第二章双排式-小直径抗滑桩桩顶连接的影响研究  16-25
  2.1 钢筋砼等效材料本构模型  16-18
  2.2 桩顶连接方式不同时桩身受力性状分析  18-24
    2.2.1 基本假定与模型概况  18-19
    2.2.2 不同桩顶连接形式的桩身变形  19-21
    2.2.3 不同桩顶连接形式的桩身内力  21-24
  2.3 本章小结  24-25
第三章双排式-小直径抗滑桩设计影响因素研究  25-59
  3.1 双排式-小直径抗滑桩设计因素的主次  25-28
    3.1.1 正交试验设计  25-26
    3.1.2 正交试验结果的直观分析  26-28
    3.1.3 正交试验结果的极差分析  28
  3.2 各因素对双排式-小直径抗滑桩抗滑力影响分析  28-57
    3.2.1 布置型式的影响  28-34
    3.2.2 滑坡推力的影响  34-37
    3.2.3 岩土体抗剪强度的影响  37-45
    3.2.4 桩径的影响  45-49
    3.2.5 桩间距的影响  49-53
    3.2.6 桩排距的影响  53-57
  3.3 本章小结  57-59
第四章双排式-小直径抗滑桩室内模型试验研究  59-66
  4.1 双排式-小直径抗滑桩模型试验设计  59-60
    4.1.1 室内模型试验方案  59-60
  4.2 模型制作  60-62
  4.3 加载程序  62
  4.4 试验量测项目与测点布置  62-63
  4.5 试验测试结果  63-65
    4.5.1 桩顶位移测量结果  63-64
    4.5.2 桩身应变测量结果  64-65
  4.6 本章小结  65-66
第五章双排式-小直径抗滑桩设计计算方法  66-72
  5.1 相对刚度与不均匀分配系数  66-68
    5.1.1 桩身的相对刚度  66
    5.1.2 双排桩对滑坡推力的不均匀分配分析  66-68
  5.2 双排式-小直径抗滑桩桩身为弹性桩内力计算分析  68-71
  5.3 本章小结  71-72
第六章双排式-小直径钻孔抗滑桩工程应用  72-82
  6.1 工程实例概况  72-76
    6.1.1 工程地质概况  72-74
    6.1.2 设计计算参数  74-75
    6.1.3 滑坡推力计算  75-76
  6.2 设计方案  76-79
    6.2.1 单排悬臂桩方案  76-77
    6.2.2 双排-小直径抗滑桩方案  77-79
  6.3 方案比选  79-81
    6.3.1 工程造价方面  80
    6.3.2 施工工期及治理效果方面  80-81
  6.4 本章小结  81-82
第七章结论与建议  82-85
  7.1 本文主要成果与结论  82-84
  7.2 进一步研究的建议  84-85
参考文献  85-90
在学期间发表的论著及取得的科研成果  90-91
致谢  91

双排式—小直径钻孔抗滑桩桩土相互作用机理研究与应用

内容摘要

全文目录

相似论文