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锚-微型桩组合结构加固公路边坡技术研究
| 论文题名： | 锚-微型桩组合结构加固公路边坡技术研究 |
| 关键词： | 公路边坡;锚-微型桩;组合结构;水平承载;参数优化;原位监测 |
| 摘要： | 微型桩具有非开挖机械成孔、对地层适用性强、桩位布置灵活、对滑体扰动小、安全快速等优点，在边坡快速治理中和应急抢险中得到了越来越多的应用。但是微型桩桩截面积小、长径比大，导致桩体抗滑承载力有限，在滑坡推力作用下容易产生较大的挠曲变形和侧向倾斜。因此，在实际工程中的微型桩易发生弯剪破坏的情形。锚-微型桩组合抗滑结构利用若干根垂直或倾斜布置的微型桩、桩顶联系梁、斜向锚索与周围岩土体共同构成了一个复合桩锚结构体系。与普通微型桩结构相比，改被动受力为主动受力，在一定程度上提高了组合结构的抗滑承载力。 本文采用了理论分析、数值模拟、现场监测的研究方法，对锚-微型桩组合结构的抗滑机理、内力计算、水平承载性能、实际工程运用效果开展相关的研究工作，取得的成果具体如下: (1)从平面、断面和空间组合三个方面介绍锚-微型桩组合结构的布置形式。分析了锚-微型桩组合结构中的加固机理，提出了锚-微型桩-岩土体相互作用模式和变形破坏特征，总结了锚-微型桩组合结构的优点及其适用原则。 (2)总结了现有的锚-微型桩组合结构的设计计算方法，分析了设计中存在的不足之处，提出了能够反映锚-微型桩变形协调的设计方法，建立组合结构计算模型，推导了其相应的变形协调方程，在国内外研究的基础上给出了设计步骤，为组合结构在工程中的应用起到推动作用。 (3)微型桩群属于桩土共同作用体，桩土荷载分担比8∶2，微型桩群布桩时，合理的桩间距、排间距宜为3～7倍桩径，合理的锚固段长度为桩长的1/3～1/2。1～3排桩土压力分担比为1∶0.8∶0.5。 (4)微型桩顶部预应力锚索的约束作用不仅仅可以有效地限制桩顶位移，并且能分担部分滑坡推力;桩顶锚索的设置，可以改善微型桩的受力状态;可根据边坡工程计算最优锚固角和锚固力，建议桩锚荷载分担比取0.5～1，最优锚固角度取值15°～30°。 (5)对贵州K16滑坡治理措施进行数值分析，设计方案微型桩直径150mm，桩长7.5～12m，按1×1m矩形布置，施加预应力大小为800kN，是可行的。对滑坡深部位移、微型桩弯曲应力、桩侧土压力、预应力损失值进行长期的现场监测，分析了不同阶段滑坡的运动状态及组合结构的受力特征，监测数据表明组合结构治理滑坡的工程效果良好。 |
| 作者： | 李超 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 白明洲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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