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板连式微型桩群加固土质边坡机理与计算方法研究
| 论文题名： | 板连式微型桩群加固土质边坡机理与计算方法研究 |
| 关键词： | 土质边坡;板连式微型桩群;加固机理;数值模拟;桩顶荷载;铁路路基 |
| 摘要： | 板连式微型桩群是一种以束筋为骨架，周围灌注水泥砂浆防护，并在项部以钢筋混凝土板进行连接的新型抗滑结构。这种微型桩具有桩径较小、长径比大、抗弯刚度小等特点，由于施工快捷等优势得到了广泛使用，但其计算分析理论还不完善。本文依托云南大理至瑞丽铁路路基边坡工程，采用理论分析、模型试验和数值模拟方法对板连式微型桩群加固土质边坡机理与计算方法开展研究。主要研究结果如下: (1)首先分析了微型单桩加固土体的作用特征，并在此基础上揭示了板连式微型桩群加固边坡的作用机理，明确了主要因素对微型单桩与桩群破坏性状的影响特征。 (2)基于土拱效应推导了在考虑边坡不稳定滑面倾斜的情况下，微型桩群之间的最大间距及群内最大桩间距。对于桩群间距，假设相邻土拱交汇处的受压区为梯形，提出了以土拱受压区和跨中拱顶的强度条件作为判定依据的分析方法;对于群内桩间距，提出宜通过土体的绕流条件进行分析。 (3)通过室内模型试验，得到在一定范围内，桩-土结构的水平极限承载力随着群内桩间距的增大而得到提高。桩顶竖向压力荷载可以提高微型桩群的水平承载力极限值;并且随着该荷载的增大，水平承载力的增量也增大。 (4)基于板连式微型桩群的桩顶协调变形，提出了一种在竖向荷载作用下单元微型桩群的计算方法。将结构以滑动面为界划分为受荷段和锚固段，假设受荷段的桩后推力和桩前土体抗力分布形式为抛物线型，锚固段的计算采用双参数形式的m法，分别得到其幂级数解法的初参数方程，根据每根桩体在滑面处的连续条件和各排桩在桩顶处的位移协调条件求得各桩的内力和位移。 (5)结合工程实例进行了理论计算和数值模拟，结果表明两者结果较为一致，并指出微型桩在桩顶竖向压力荷载作用下产生的附加弯矩效应较明显。 本文在板连式微型桩群加固土坡的计算分析方法方面的研究结果可为实际工程设计提供指导和参考，具有重要的理论与实际意义。 |
| 作者： | 杜庆者 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 肖世国 |
| 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 |
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