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巴达铁路某边坡考虑土拱效应的桩间土钉墙设计方法研究
| 论文题名： | 巴达铁路某边坡考虑土拱效应的桩间土钉墙设计方法研究 |
| 关键词： | 铁路工程;边坡加固;抗滑桩;土钉墙;优化设计;土拱效应 |
| 摘要： | 抗滑桩桩间水平土拱效应的存在已得到岩土工程领域学者及工程师的广泛认可，但其工程应用目前主要在于桩间距的确定，在抗滑桩加桩间措施组合结构的受力分配计算中应用较少。如桩间土钉墙组合结构，虽在边坡加固中广泛应用，取得了良好的加固效果，但其设计方法目前尚不成熟，主要体现在抗滑桩和土钉墙的受力分配缺乏成熟的计算方法:设计者多依据单位或个人经验，采取将土钉墙上土压力或剩余下滑力折减，或将土体参数提高的方法粗略估算墙体的受力，未充分考虑桩间水平拱效应对桩间土体受力状态的影响;计算抗滑桩受力时很少考虑桩间水平土拱效应，而是直接按设桩处的剩余下滑力计算，这导致桩间土钉墙组合结构设计与实际受力状态不符。 本文从理论上分析了桩间水平土拱对桩间土钉墙组合结构中抗滑桩和土钉墙受力的影响，认为在桩间水平拱影响下，抗滑桩的受力不应为设桩处的剩余下滑力，而应为土拱拱顶处的剩余下滑力;土钉墙的受力应为拱前土体产生的主动土压力或拱前土体的剩余下滑力。在此基础上，推导了考虑土拱效应时该组合结构中抗滑桩和土钉墙的受力计算方法。 本文以巴（中）达（州）铁路某实际边坡为例，进行了考虑桩间水平土拱效应时的桩间土钉墙受力分配计算，通过与现有计算方法进行对比，说明了桩间水平土拱效应对桩间土钉墙组合结构受力的影响。 (1)通过工程地质调查及室内岩土体力学参数试验，确定边坡岩土体物理力学参数;采用现场取样土体，进行土拱物理模型试验，探讨土拱形状、大小及其影响因素。 (2)依据现行设计规范推导了考虑水平土拱效应时边坡剩余下滑力在抗滑桩和桩间措施上的受力分配计算方法。 (3)采用传递系数法进行了边坡稳定性分析计算，确认开挖后的边坡不稳定，需进行预加固。引入桩间水平土拱效应及受力分配计算方法，探讨存在土拱时抗滑桩及土钉墙上荷载的取值。 (4)根据土拱的形状大小和土钉墙上的荷载取值，提出考虑土拱效应时的土钉设计方法，结合现行设计规范对土钉墙进行设计计算，得出其结构尺寸及布置位置，同时与传统设计方法进行对比，评价并优化设计方法。 (5)采用FLAC3D软件对桩间土钉墙组合加固边坡的稳定性及加固效果进行数值模拟，通过对比验证论文所提计算设计方法的合理性和有效性。 研究成果直接应用于巴达铁路沿线边坡加固设计，并可为类似工程设计提供参考。 |
| 作者： | 吴兵 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 赵晓彦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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