双排抗滑桩的稳定性分析与研究

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我国是个多山国家,受各种因素影响地质灾害频发,其中滑坡在各种地质灾害中占了很大的比重。使用抗滑桩加固是滑坡治理中一种有效的措施。对于大型滑坡以往的单排抗滑桩已经满足不了相关要求,出现了双排以及多排抗滑桩。到目前为止有关双排抗滑桩的理论研究还存在许多问题。因此本文采用有限元软件结合具体的工程实例,对双排抗滑桩加固边坡的安全稳定性进行了研究。本文介绍了边坡稳定性的计算分析和地应力平衡的各种方法。建立模型对边坡失稳破坏的标准进行了探讨,确定采用塑性区贯通和位移突变相结合的方法判别边坡失稳破坏时的安全系数。根据有限元强度折减法和摩尔-库伦强度理论,在桩土共同作用的前提下分析了双排的桩间距、排间距、桩位、桩身长度、布置方式对于加固边坡安全性的影响。同时分析了各因素作用下前后排桩的弯矩、剪力的大小分布和位移变形情况,提出了双排抗滑桩比较合理的布置方式。最后对双排桩加固的勉县某滑坡进行了有限元分析确立了合理的治理方案。本文的主要研究成果如下:(1)在排间距固定的情况下,边坡的安全系数随桩间距的增大而下降,当桩间距从2倍桩径增大到4倍桩径时变化明显,6倍桩径增大到8倍桩径时变化减缓。(2)在桩间距相同的前提下,边坡的安全系数随排间距的变化呈抛物线型分布,在排间距为4倍桩径时安全系数最大。(3)在前排桩和桩长固定不变时,排间距的增大和桩嵌固深度减小,会改变后排桩剪力、弯矩的分布形式。前排桩弯矩剪力的分布形式和最大值的位置不受排间距和桩间距变化的影响。嵌岩桩能够有效的减小抗滑桩的位移和变化速率。前后两排桩的位移变形具有一致性。(4)当前排桩位于边坡中下部时,双排桩加固边坡的安全系数最大。当锚固深度为桩长的1/2时加固边坡的安全系数最大。(5)平行布置和梅花型布置对加固边坡的安全系数、桩身弯矩、剪力的分布以及桩体位移影响不大。
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