抗滑桩土拱效应的细观数值模拟研究

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抗滑桩产生的土拱效应可以为边坡分担一部分荷载,但是这种土拱效应能够承受多大的荷载,抗滑桩在滑坡中能够发挥多大作用,如何通过计算机准确模拟抗滑桩的土拱效应?这些问题是本文研究的主要方向。本文通过改变抗滑桩的桩间距、桩型、土体孔隙率、土体性质等参数,进一步研究细观效应条件下抗滑桩土拱效应的极限承载能力。  本文首先利用PFC2D数值模拟软件模拟砂土的水平切面,利用颗粒的竖向位移对颗粒进行染色,直观观察土拱效应的形成、发展和破坏的过程。然后,针对不同的桩型、桩间距以及不同土体孔隙率进行一系列的数值模拟,选取黏性土进行模拟研究,通过改变颗粒的粒径以及对颗粒赋予粘结键使土体性质与黏性土接近。最后,利用PFC2D数值模拟软件监测砂土土质条件下的总滑坡推力和桩承担的荷载曲线,研究土拱效应的荷载分担比。  文中选取的实例为位于奉节县安坪乡新铺村生基包滑坡,由生基湾滑坡、下黑槽滑坡、蚂蝗湾滑坡、白庙子滑坡等多个滑坡组成。覆盖层主要由第四系全新统滑坡堆积层碎块石土夹黏性土组成,属一级特大型土质滑坡。结合重庆市奉节县生基包滑坡的工程实例,通过260m高程的生基包滑坡平面图确定该滑坡平面特征,将其简化为底面水平等面积模型图,通过一定比例的缩小进行近似的数值模拟,研究该土质情况的滑坡设置抗滑桩时产生的土拱效应,给出抗滑桩的合理布置,边坡防治提供参考建议。
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