滑坡防治中桩结构与土相互作用机理研究

来源 :中国科学院力学研究所(北京) 中国科学院力学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lblb0628wto
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本文以抗滑桩及桩后土、桩间土为研究对象,从工程力学的角度,研究桩结构与土体之间的相互作用机理。首先,利用量纲分析方法,建立了桩间距的计算表达式;其次,根据牛顿第三定理和弹性力学原理,理论上分析了桩的反作用力在滑体中的分布规律,并利用模型实验研究了桩后土作用于抗滑桩的推力的大小及分布规律,分析了影响滑坡稳定因素的敏感性,提出了滑坡防治的新思路,对抗滑桩的衍生进行了讨论。主要研究内容及结论如下:   ⑴抗滑桩之间的土拱只是一种表象,其实质是桩土之间作用力与反作用力在滑坡土体中动态平衡结果。   ⑵研究影响桩间距的因素,利用量纲分析法推求出桩间距的表达式为:S=λ·(c/q)Ψ·B·(1+tgφ)ζ。该式为探讨桩间距的计算提供一种新的途径。   ⑶抗滑桩在滑体下滑力的作用下,滑面以上的桩身应力分布函数为:σ=f(H,β),式中H为滑体厚度,β为滑面角。   ⑷滑体作用于抗滑桩上的推力的分布形式为复合函数:P=(α11β4+α12β3+α13β2+α14β+α15)H+(α21β4+α22β3+α23β2+α24β+α25)即滑坡推力的分布函数与H呈线性函数关系,与滑面角β呈非线性关系。   ⑸从滑面角(β)、内摩擦角(φ)和滑体重量(W)三者对滑体稳定系数(Fs)的敏感性分析对比可以看出:滑体重量(W)对边坡稳定系数(Fs)的敏感性最差,滑面角(β)对边坡稳定系数(Fs)的影响非常敏感,它们之间的变化基本接近1∶1(百分比)的关系,内摩擦角(φ)对边坡稳定系数(Fs)的影响最敏感,它们之间的变化基本在1∶1(百分比)或大于这个比数的关系。
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