注浆微型钢管组合桩抗滑机制及计算方法研究

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微型桩,一般指桩径在100~300mm,长径比大于30,采用钻孔、强配筋和压力注浆工艺施工的灌注桩。注浆微型钢管组合桩以钢管为加筋材料,按照一定的截面布置型式组合在一起的一种新型抗滑结构。微型桩因施工方便迅速,可充分发挥岩土体自身的抗滑力等优点而越来越广泛的应用于滑坡治理中,但微型桩抗滑结构的理论研究很不成熟,鉴于此,开展了本论文的研究工作。论文首先开展了注浆微型钢管组合桩加固基岩滑坡的室内地质力学模型试验研究。出于模型试验的需要,设计制作了直剪式模型试验槽,按照相似理论配制了岩土体模型材料,在此基础上开展了相应的模型试验研究。试验中主要考虑不同截面组合型式对微型组合桩抗滑性能的影响,包括单排微型桩、矩形截面组合桩及圆形截面组合桩,其中单排微型桩桩间距为3倍桩径,矩形截面布置的组合桩,横向桩间距均为3倍桩径,纵向桩间距分别为2倍桩径、4倍桩径、6倍桩径、8倍桩径;圆形截面布置的组合桩,采用在截面圆心及圆周均布桩体的方式,桩间距分别为2.5倍桩径,4倍桩径,6倍桩径。其次,对模型试验结果进行了分析,并在此基础上揭示了微型组合桩加固基岩滑坡的抗滑机制。试验结果分析得到了组合桩体在抗滑过程中各单桩的内力分布特征,桩侧土压力的分布特征以及微型组合桩桩头位移随荷载的变化特征。根据模型试验结果,从微型组合桩的整体破坏模式、截面组合型式对桩体抗滑性能的影响、组合桩体内部的荷载传递效应以及组合桩体内部单桩的受力变形特征等方面揭示了注浆微型钢管组合桩的抗滑机制。最后,基于上述研究,建立了注浆微型钢管组合抗滑桩的力学计算模型,并提出了相应的计算方法。通过模型试验数据和一个具体算例的分析,验证了所建立的微型组合桩计算模型的正确性和合理性。
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