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原文传递岩质边坡倾斜桩基横向承载性能的模型试验研究

论文题名：	岩质边坡倾斜桩基横向承载性能的模型试验研究
关键词：	模型试验;横向承载力;岩质边坡;桥梁桩基础;倾斜桩
摘要：	西南地区地貌多变、地质条件复杂，需建设大量铁路网、公路网，当线路跨越河流、沟谷或者山区时，往往需要修筑桥梁以连接线路，需要布设桥梁桩基础。　　现阶段对桩横向承载性能的研究主要还是针对在水平地基中的桩，对于岩质边坡上的斜桩基础横向受力机理，研究文献非常少，没有系统的理论和方法对其进行分析，本文主要以模型试验为研究手段，通过数值模拟对模型试验结果进行对比分析，得到一些结论，希望对实际工程实际和理论研究能起一定参考价值。　　主要得到以下几点结论　　(1)岩质边坡上倾斜桩基础在横向受荷的情况下，弯矩整体分布趋势呈由地面沿桩身先增大后减小再最后衰减为零的非线性分布，当桩埋深在14D～17D时，最大弯矩分布在坡面到(6D～9D)之间，且随横向荷载增加，弯矩值不断变大，但不改变其分布规律，桩身坡面处横向位移随横向加载量级增大而增加，部分位移曲线随荷载增加曲线斜率增加。　　(2)轴力对岩质边坡上倾斜桩基础横向受荷性能影响:先有轴力作用的斜桩横向承载能力提高，桩承受的轴向压力相当于预先给桩施加了预应力，使得其横向抗弯刚度提高，横向承性能加强。　　(3)滑带对岩质边坡上倾斜桩基础横向受荷性能影响:滑带的存在使得同级荷载下的桩弯矩更大，滑带造成桩周岩土介质不连续，降低了边坡的稳定性，使得边坡上的斜桩横向承载能力变弱，所以在进行基桩设计时，要充分考虑岩体性质。　　(4)抗弯刚度对岩质边坡上倾斜桩基础横向受荷性能影响:桩身抗弯刚度越大，弯矩值越大，地表横向位移越小;桩身抗弯刚度越小，弯矩值越小，地表横向位移越大，横向力由桩身刚度大的桩分担的比率大于刚度小的桩分担的比率。提高抗弯刚度，可以有效提高桩基的横向承载能力。　　(5)坡体推力对岩质边坡上倾斜桩基础横向受荷性能影响:岩质边坡桩滑面以上坡体推力沿桩身整体分布呈抛物线型，滑面以上桩前土压力分布呈增大的三角形分布;滑面以下土抗力呈倒三角形分布。　　a、桩地面位置弯矩接近零，其弯矩分布形式和单独横向荷载作用、有轴压作用时的横向加载作用下的内力分布规律不一样。坡体推力作用时桩身嵌固越深，桩抵御坡体推力能力提高愈明显，合理地增加倾斜桩基嵌固深度，对于提高其抗坡体推力承载性能有较大的改善。　　b、坡体推力和横向力共同作用时，桩横向位移发展较快，对于坡体推力作用下横向受荷下岩质边坡斜桩受力性能并不是将坡体推力单独作用与横力单独作用进行简单的叠加，要考虑二者耦合的影响，二者的耦合使得弯矩更大，将对斜桩的横向承载性能不利。因此在设计相类似的桥梁桩基时，对可能存在的坡体推力要引起重视。
作者：	李棋
专业：	建筑与土木工程
导师：	彭雄志
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文