考虑桩体变形的抗滑桩加固边坡三维最小势能稳定性分析方法
我国地域广阔,其中在山区高原地带边坡普遍存在.为了防止边坡发生失稳、滑塌等灾害,因此需要对边坡进行人工加固.抗滑桩由于其工作性能良好、造价经济等优点,在边坡治理工程中得到了很广泛的应用.当抗滑桩设计不合理或者存在设计缺陷就有可能造成边坡发生险情,从而造成重大的经济损失和人员伤亡,且会严重影响工程施工建设的进行.因此抗滑桩加固边坡稳定性的研究具有重要的理论意义和工程实际价值.论文结合国家自然科学基金项目(NO.51304084)、江西省自然科学基金(NO.20151BAB206026)以及江西省交通厅科技项目(NO.2016C0006),针对任意形状的滑裂面,考虑了抗滑桩的变形以及桩与坡体的相互作用,提出了一种计算模型更加符合工程实际的抗滑桩加固边坡稳定性分析方法,主要的研究内容及成果如下:(1)针对任意形状滑裂面的三维边坡,考虑了滑坡推力和桩前剩余抗力,并假定桩土作用力为三角形分布形态,推导出了抗滑桩沿着潜在滑动方向发生的变形计算公式,进而得到了抗滑桩的转角和桩顶位移.然后通过室内抗滑桩模型试验,将现场测得的数据与理论计算的结果进行对比,验证了桩体变形计算公式的合理性.(2)基于最小势能法,考虑了抗滑桩在滑坡推力以及桩前剩余抗力作用下的变形,建立了三维的抗滑桩加固边坡分析模型,得到系统总势能函数,提出了改进的抗滑桩加固边坡三维最小势能稳定性分析方法.通过经典算例验证该方法,并分析了抗滑桩及边坡参数对稳定性的影响.(3)基于以上提出了改进的抗滑桩加固边坡三维最小势能稳定性分析方法,运用MATLAB开发了计算模块和界面模块,完成了抗滑桩加固边坡三维最小势能边坡稳定性分析方法程序的开发.(4)将文中提出的三维稳定性分析方法应用于具体的工程实例中,表明该方法具有一定的工程应用价值.
- 作者：
- 顾厚煜
- 学位授予单位：
- 江西理工大学
- 专业名称：
- 建筑与土木工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 温树杰
- 中图分类号：
- TU473.1；TU753.8
- 关键词：
- 边坡；最小势能；抗滑桩；桩体变形；稳定性
- slope； minimum potential energy； anti-slide pile； pile deformation； stability