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基于有限元强度折减法抗滑桩的优化设计研究
| 论文题名： | 基于有限元强度折减法抗滑桩的优化设计研究 |
| 关键词： | 有限元强度折减法;抗滑桩;合理桩长;布设位置;边坡治理;优化设计 |
| 摘要： | 滑坡问题一直是工程界的热门话题，随着边坡的灾害的发生，一系列新的问题却层出不群。抗滑桩作为边坡治理最常用的一种支挡结构，因其施工简单，安全性能卓越得到了广泛的应用，抗滑桩类型和设计方法不断发生着变化，例如，锚索抗滑桩，埋入式抗滑短桩等等。 郑颖人院士最早使用有限元强度折减法分析了边坡的稳定性。并随之推广到抗滑桩的设计上，本论文也运用此方法研究抗滑桩的合理桩长、布设位置（横截面上桩的布设位置）和埋入式抗滑短桩的应用。以宁杭客运专线第二标段DK121+525~+665路基右侧大型滑坡工程实例为背景，模拟抗滑桩的桩身受力和边坡的位移趋势，以求得抗滑桩的最佳布设方案。 （1）运用MIDAS/GTS软件模拟计算单排抗滑桩的布设位置和合理桩长，使用强度折减后边坡的力学参数分别模拟计算距坡脚0米、20米、25米、30米四种情况下边坡的安全系数和桩长为17米、19米、21米、23米四种不同桩长情况下边坡的安全系数，由安全系数可得出距离坡角30米为抗滑桩的最优布设位置，桩长21米为最优的桩长。 （2）以得到的最优方案为基础布设双排抗滑桩来平衡滑坡的位移。并且模拟计算距坡脚40米、45米、50米、55米、60米和桩长为18米、21米、23米不同情况下边坡的安全系数和位移，以及桩身的受力，可得出距坡脚50米处桩长为21米的抗滑桩为最优的方案。 （3）引入抗滑短桩的应用，模拟距坡顶0米、1.5米、2.5米、3.5米、4.5米、5.5米六种不同情况下边坡的位移情况，由位移图表可知取距坡顶3.5米的桩长为抗滑短桩在此实例的最优方案。 （4）结合宁杭客运专线第二标段DK121+525~+665右侧大型滑坡工程实例，用有限元强度折减法对单排桩桩周土的c、?值折减。在单排桩失去作用情况下，预测边坡的滑移面和滑移程度。在此情况下增设第二排抗滑桩使其对滑移的边坡进行加固处治。分别模拟计算距坡脚15米、20米、25米、30米和桩长19米、21米、23米不同情况下桩身的受力和边坡的位移，由此得到距坡脚20米处桩长23米的抗滑桩为最佳方案。 |
| 作者： | 申立斌 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 张永谋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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