微型樁群加固邊坡的穩(wěn)定分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、微型樁一般是指樁徑不大于300mm、長細(xì)比大于30、樁長不大于30m的灌注樁。目前，微型樁已經(jīng)比較多的用于滑坡治理，但是相關(guān)的抗滑機(jī)理及穩(wěn)定分析的研究成果較少，嚴(yán)重滯后于工程實(shí)踐。因此進(jìn)行微型樁加固邊坡的抗滑機(jī)理及穩(wěn)定性的研究是很有必要的。
　　本文首先從理論上入手，對微型樁加固邊坡時(shí)的單樁以及平面剛架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，推導(dǎo)了相關(guān)公式。之后為了更好的確定有限元計(jì)算的安全系數(shù)，提出了一種考慮微型樁極限彎曲能力的方法。根據(jù)本文計(jì)算邊坡的

2、情況，對滑床土體采取了不計(jì)質(zhì)量的方法，并在計(jì)算時(shí)不折減滑床土的強(qiáng)度參數(shù)。然后通過有限元軟件對不分層的土質(zhì)邊坡中不同的微型樁布置形式進(jìn)行了模擬及分析，并對微型樁加固分層的土質(zhì)邊坡進(jìn)行了計(jì)算。通過本文研究，主要取得以下結(jié)論和成果:
　　(1)通過地基系數(shù)法，得出了單根微型樁加固邊時(shí)的樁上變位和內(nèi)力方程;把有樁頂聯(lián)系梁的微型樁看做剛架結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，提出了平面剛架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法，同時(shí)還對空間剛架的內(nèi)力分析進(jìn)行了探討。<

3、br>　　(2)在進(jìn)行強(qiáng)度折減法計(jì)算時(shí)，用同時(shí)考慮樁上的極限彎矩和計(jì)算的收斂性的方法來確定邊坡的安全系數(shù)。由于邊坡的滑床在計(jì)算時(shí)會(huì)發(fā)生較大變形，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不正確，提出了不計(jì)邊坡滑床土質(zhì)量的方法，并且根據(jù)不同折減范圍在計(jì)算結(jié)果上的不同，經(jīng)過對比分析后采用僅折減滑體和滑帶的方法來進(jìn)行強(qiáng)度折減法計(jì)算。通過這樣的改進(jìn)保證了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　(3)對于使用不同排數(shù)、不同樁間距、不同樁長的微型樁加固均質(zhì)土坡進(jìn)行了較為全面的分析。結(jié)果

4、表明，隨著微型樁排數(shù)的增多、樁間距的減小，邊坡的安全系數(shù)有較大提高。雖然微型樁的長度增加對安全系數(shù)影響相對較小，但是對比樁上彎矩可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)樁長增大，各排樁的彎矩值會(huì)更加接近，即整個(gè)微型樁系統(tǒng)的變形會(huì)相對協(xié)調(diào)。針對工程中較多使用的增加樁頂聯(lián)系梁和梅花型布置的方法，本文分別作了研究。增加聯(lián)系梁后，邊坡的安全系數(shù)出現(xiàn)了較大程度的提高，樁與樁之間的聯(lián)系更加緊密，共同工作的效果更好。梅花型布置能夠較大程度的提高安全系數(shù)，不同排數(shù)的樁被交叉布置開