桩墙复合支挡结构在高填方边坡中的应用及数值模拟分析

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贵州省地形崎岖,是我国喀斯特地貌广泛发育的地区,由于其地形地貌的特殊性,无论是在公路的修建还是城镇基础设施的建设过程中,都难以避免遇到开山填谷的现象,接踵而至的又将是边坡的支护问题。边坡的支护型式多种多样,挡土墙、抗滑桩被广泛的应用于边坡的治理工程中,但二者也存在不同的缺陷,使得单一的支护结构型式难以满足工程的需求,桩墙复合支挡结构作为一种治理边坡的新型结构,综合了挡土墙及抗滑桩的优势被广泛的应用于土木工程中。但由于岩土工程区域的差异性,实际工况的复杂性,对桩墙复合支挡结构的理论研究往往滞后于工程实际,其力学特性、工作原理还需更进一步的研究。本文依托贵州省某高填方边坡工程对桩墙复合支挡结构开展研究,提出了桩墙复合支挡结构的计算模型,并对实际工程进行了理论计算,最后运用有限元软件建立了相应的数值模型加以分析,为类似的工程案例提供参考,本文的主要研究内容如下:(1)与桩基托梁挡土墙进行对比,介绍了桩墙复合支挡结构的结构型式,并提出了计算模型,推导了该结构的内力计算公式。(2)以实际工程为背景,提出分别采用单排抗滑桩、门架桩及桩墙复合支挡结构作为主滑段治理措施的方案,并对三种方案进行了比选,最后运用理论公式对该桩墙复合支挡结构进行内力计算。(3)采用有限元软件Midas GTS NX建立桩墙复合支挡结构数值模型,与理论计算的挡土墙、抗滑桩受力情况进行了对比分析。(4)采用控制变量的方法建立了相同工况条件下单排抗滑桩、门架桩的数值模型,从受力特性、施工工艺及工程造价等方面分析单一支护结构型式与复合支挡结构作为高填方边坡支护结构的优缺点。
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