【摘要】：近年來(lái),微型樁以其施工簡(jiǎn)便、布樁多樣,應(yīng)急能力強(qiáng)、場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而逐漸應(yīng)用于滑坡災(zāi)害治理中,人們對(duì)于靜力作用下的微型樁與滑坡相互作用機(jī)理、變形破壞特征等開展了系統(tǒng)的研究,但對(duì)于微型樁抗震性能的相關(guān)研究較少。本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《微型樁與滑坡地震動(dòng)力相互作用研究》(批準(zhǔn)號(hào)41572261),對(duì)微型樁支護(hù)堆積層滑坡開展了振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn),結(jié)合數(shù)值模擬等研究手段,分析其動(dòng)力相互作用機(jī)理、樁土變形特征,微型樁抗震作用特征等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,對(duì)堆積層滑坡防治微型樁土拱效應(yīng)開展數(shù)值模擬研究,初步提出了最佳樁徑比建議。本文主要研究工作和成果如下:(1)依據(jù)原型邊坡,結(jié)合振動(dòng)臺(tái)等設(shè)備參數(shù),確定1:8的幾何相似比縮尺,依據(jù)相似原理,推導(dǎo)衍生物理量相似比,指導(dǎo)模型試驗(yàn)材料參數(shù)配比。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)微型樁與堆積層滑坡相互作用試驗(yàn)方案,以靜力試驗(yàn)為對(duì)照,開展振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。(2)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),堆積層滑坡在靜力和動(dòng)力作用下,微型樁最終變形破壞模式大致相同,主要為彎剪破壞,樁身及鋼筋籠破壞后經(jīng)歷較大的塑性變形。與均質(zhì)土相比,微型樁在嵌固段幾乎無(wú)變形,彎曲破壞最低點(diǎn)在滑面處,樁前有壓裂縫產(chǎn)生,樁后有拉裂縫產(chǎn)生,各排樁的彎曲破壞最高點(diǎn)在3~5樁徑范圍內(nèi),樁前產(chǎn)生拉裂縫,樁后產(chǎn)生壓裂縫。樁后靠近滑面附近的堆積層土體均產(chǎn)生脫空,越靠近坡腳,脫空高度越大。(3)結(jié)合試驗(yàn)和數(shù)值模擬,分析3排樁的推力分配特征發(fā)現(xiàn),動(dòng)力作用下的各排樁的滑坡推力分配系數(shù)與靜力條件下的不同。靜力試驗(yàn)后排樁:中排樁:前排樁=0.40:0.37:0.23,靜力數(shù)值模擬中后排樁:中排樁:前排樁=0.40:0.33:0.27,綜合考慮,推薦實(shí)際微型樁設(shè)計(jì)中選用試驗(yàn)所得推力分配系數(shù)。地震作用中后排樁:中排樁:前排樁=0.51:0.17:0.32,地震數(shù)值模擬中后排樁:中排樁:前排樁=0.42:0.32:0.26,綜合考慮,推薦實(shí)際微型樁抗震設(shè)計(jì)中選用模擬所得推力分配系數(shù)。(4)地震作用下,放大系數(shù)隨滑坡高程增大而增大,微型樁所受土壓力、彎矩、位移等均有明顯的時(shí)程效應(yīng),隨地震波而波動(dòng),加速度峰值是滑坡破壞失穩(wěn)的主要因素。(5)在試驗(yàn)和模擬相互印證的基礎(chǔ)上,對(duì)樁徑比L/D=3、L/D=5、L/D=7等3種樁間距進(jìn)行土拱效應(yīng)分析,確定5倍樁徑比時(shí)土拱作用最強(qiáng),支護(hù)效果最佳。在此基礎(chǔ)上,推算出靜力加載中最佳樁徑比L/D=5.5,地震作用下最佳樁徑比L/D=5.9。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P642.22
【圖文】：

技術(shù)路線圖

試驗(yàn)設(shè)計(jì)流程圖

振動(dòng)臺(tái)及測(cè)試系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2800556