抗滑微型桩地震动力响应特征及其安全监测技术研究
液化场地微型桩基地震响应数值仿真研究的开题报告
液化场地微型桩基地震响应数值仿真研究的开题报告一、研究背景及意义液态天然气(LNG)是一种重要的清洁能源,其被广泛应用于能源供应和交通运输行业。
液化天然气储罐场地是LNG储存和运输的重要设施之一,其设计和施工对于LNG工业的发展至关重要。
然而,液化天然气储罐场地需要考虑到地震、风、波浪等多种自然灾害因素对其安全性的影响,其中地震是最为重要的因素之一。
地震会使液化天然气储罐产生动态变形和应力,可能导致液体泄漏,严重危及生命财产安全。
因此,对液化天然气储罐场地的地震响应进行研究和分析是非常必要的。
微型桩作为液化天然气储罐场地的重要承载结构,其受地震的响应也是需要研究的关键问题。
通过数值仿真研究微型桩在地震作用下的响应,可以提高对液化天然气储罐场地的设计和施工质量,保障其在自然灾害中的安全性。
二、研究内容及方法本文的研究内容主要围绕液化天然气储罐场地微型桩的地震响应进行分析研究。
具体而言,本文将采用有限元数值仿真方法,对微型桩在地震荷载作用下的响应进行模拟和分析,以探究地震对液化天然气储罐场地微型桩的影响。
研究方法包括以下几个方面:1. 研究液化天然气储罐场地微型桩在地震作用下的受力特征,分析桩身的抗震能力、桩沉降量和桩顶水平位移等因素。
2. 借助有限元软件,对液化天然气储罐场地微型桩的地震响应进行数值模拟,通过模拟结果分析地震响应的特点以及影响微型桩抗震能力的因素。
3. 将数值模拟结果与实际使用情况进行对比,评估模拟结果的准确性和适用性。
三、研究预期成果及意义本研究将对液化天然气储罐场地微型桩的地震响应进行详细的数值仿真研究和分析。
预期成果包括微型桩的抗震能力分析、桩身的受力分布分析、桩沉降量和桩顶水平位移量分析等内容。
通过这些分析,可以提高对液化天然气储罐场地微型桩抗震设计的认识,并为液化天然气储罐场地的地震安全提供参考依据。
本研究成果对于提高液化天然气储罐场地的抗震性能,保障天然气的安全运输有着非常重要的实际意义。
微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用
微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用一、研究背景随着社会经济的快速发展,基础设施建设日益完善,边坡工程在交通、水利、矿山等领域得到了广泛应用。
边坡滑塌事故时有发生,给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。
为了有效预防和治理边坡滑塌事故,提高边坡的稳定性和抗滑能力,研究人员不断探索新的治理方法和技术。
微型桩轻型挡墙作为一种新型的边坡治理技术,因其具有施工简便、成本低、环保性能好等优点,逐渐成为边坡治理领域的研究热点。
微型桩轻型挡墙是一种采用微型桩和轻质材料构建的挡墙结构,通过在边坡上设置一定数量的微型桩,形成稳定的土体框架,再用轻质材料填充空隙,形成一种具有较高刚度和抗滑能力的挡墙结构。
微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用,旨在通过增加土体的抗剪强度、改善土体的抗滑性能、提高边坡的整体稳定性等途径,达到有效预防和治理边坡滑塌事故的目的。
关于微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用研究已经取得了一定的成果,但仍存在一些问题和不足。
微型桩的尺寸、间距、埋深等方面的选择对挡墙结构的稳定性和抗滑能力影响较大,但目前尚未形成统一的设计原则和方法;此外,微型桩轻型挡墙在实际工程中的应用还面临着施工工艺、材料性能等方面的挑战。
开展微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用研究具有重要的理论和实践意义。
1. 边坡滑塌的危害人员伤亡:边坡滑塌可能导致人员伤亡,尤其是在山区、交通要道等人员密集地区,一旦发生滑塌事故,后果不堪设想。
财产损失:边坡滑塌不仅会造成人员伤亡,还会导致房屋、道路、桥梁等基础设施的损毁,给国家和个人带来巨大的经济损失。
生态环境破坏:边坡滑塌可能导致土壤侵蚀、水土流失等环境问题,破坏生态平衡,影响生物多样性。
社会稳定受影响:边坡滑塌事故可能引发社会恐慌,影响社会稳定和经济发展。
安全隐患:边坡滑塌事故容易引发其他次生灾害,如泥石流、地面塌陷等,给人们的生命财产安全带来严重威胁。
对于边坡滑塌这一严重的地质灾害,必须采取有效的治理措施,以减少其对人类生活和生产活动的影响。
微型桩抗滑组合结构施工工法(2)
微型桩抗滑组合结构施工工法一、前言微型桩抗滑组合结构施工工法是一种常用于土工工程中的施工方法,通过采取一系列的技术措施,能够有效地提高土体的抗滑能力和稳定性。
本文将对微型桩抗滑组合结构施工工法进行详细的介绍和解析,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点微型桩抗滑组合结构施工工法具有以下几个特点:1. 工法简单灵活,适用于各种土质和不同规模的工程。
2. 施工过程中对现场土地利用要求低,对环境影响小。
3. 施工速度快,能够大幅度缩短施工周期,提高工程效率。
4. 施工技术成熟稳定,施工质量可靠,能够保证工程的稳定性和安全性。
三、适应范围微型桩抗滑组合结构施工工法适用于以下场景:1. 地质条件较差的区域,如软土、淤泥、黏土地层。
2. 需要提高土体抗滑能力和稳定性的边坡、堤坝、挡土墙等工程。
3. 地震和风灾等自然灾害频发的地区,用于提高工程的抗震和抗风能力。
四、工艺原理微型桩抗滑组合结构的工艺原理主要包括两个方面:1.微型桩的作用:通过埋设微型桩,增加土体内部的摩擦阻力,提高土体的抗滑能力。
2. 抗滑组合结构的作用:采用不同的抗滑结构,如护坡、挡墙等,增加土体的承载能力和稳定性。
五、施工工艺施工工艺主要分为以下几个阶段:1. 地面准备工作:清理施工现场,搬运材料和机具设备。
2. 微型桩施工:进行微型桩的钻孔、灌浆、安装和灌注等工序。
3. 抗滑组合结构施工:根据设计要求,安装抗滑结构,如护坡、挡墙等。
4. 桩土连接处理:将微型桩与土体进行牢固的连接。
5. 后期处理:进行护面、排水等后期工序,保证工程的完整性和稳定性。
六、劳动组织施工工法需要合理组织施工人员,确保施工进度和质量。
劳动组织应包括施工人员的划分、任务的分配、工作时间的安排等。
七、机具设备施工工法需要一些特定的机具设备,如钻机、搅拌机、挖掘机等。
这些机具设备应符合安全规范,并且能够满足施工的需求。
江顶崖滑坡抗滑桩桩身响应监测分析
江顶崖滑坡抗滑桩桩身响应监测分析江顶崖滑坡抗滑桩桩身响应监测分析1. 引言江顶崖滑坡是位于某省的一个典型的地质灾害点,多年以来一直给当地居民带来了巨大的安全隐患和经济损失。
为了解决滑坡问题,当地政府采用了抗滑桩作为防治手段,并进行了桩身响应监测分析。
本文旨在分析江顶崖滑坡抗滑桩的应力变形特征,为地质灾害防治工作提供科学依据。
2. 滑坡抗滑桩施工概况滑坡抗滑桩工程采用了灌注桩的方式,选择杆长为15米、桩径为600毫米的钢筋混凝土灌注桩。
施工过程中,严格按照设计图纸进行施工,保证施工质量。
共施工了20根抗滑桩,桩间距为2米。
3. 桩身响应监测方法为了监测抗滑桩的变形情况,采用了桩身应力检测和沉降监测两种方法。
桩身应力检测主要使用了应变计和压力传感器,可实时监测桩身在静/动荷载作用下的应力变化。
沉降监测则使用了水准仪和测距仪,用于监测桩身沉降情况。
4. 桩身响应监测结果分析根据监测结果,我们可以看到抗滑桩桩身在正常情况下没有明显变形,但在降雨等外力作用下,桩身发生了一定的应力变化。
桩身应力变化主要表现为剪应力的增加,且随着外力的增大而增加。
这表明抗滑桩在发挥防护作用时,承受了较大的挤压力和剪切力。
5. 桩身响应监测数据统计和分析对监测数据进行统计和分析后发现,抗滑桩在滑坡发生期间的应力变化较大,特别是降雨引发滑坡时,桩身的应力明显增加。
这说明抗滑桩承受了滑坡力的直接作用,发挥了重要的防护作用。
此外,滑坡结束后,桩身应力也逐渐恢复到正常水平,表明抗滑桩受到的应力影响是可逆的。
6. 桩身响应监测结果的启示抗滑桩桩身响应监测结果显示出抗滑桩的良好工作状态和防护效果。
然而,在桩身应力反应中,我们发现一些局部桩身应力较大的异常情况。
这可能是由于滑坡力的不均匀分布导致的,需要进一步研究其原因和应对措施。
7. 结论通过江顶崖滑坡抗滑桩桩身响应监测分析,我们可以得出以下结论:a) 抗滑桩在正常情况下表现出良好的稳定性和防护效果;b) 抗滑桩桩身在外力作用下发生一定的应力变化,主要表现为剪应力增加;c) 抗滑桩的应力变化与滑坡力的大小和作用方式有关;d) 异常应力情况可能由滑坡力分布不均匀引起,需要进一步研究。
微型桩在地灾加固应用中抗滑稳定性
微型桩在地灾加固应用中的抗滑稳定性浅析【摘要】建筑工程中的微型桩技术,在开始主要应用于地基的加固,起源于上个世纪中期,随着建筑行业与社会的发展,微型桩技术逐渐成为一些地质灾害中的高边坡治理和深基建筑的支护等实践工程,它被今天广泛应用,得益于微型桩抗滑效果比较突出,在地质灾害中滑体防护发挥了积极作用。
本文将微型桩技术的认识谈起,探讨现在微型桩技术的发展及类型,并对其抗滑稳定进行分析。
【关键词】微型桩技术;地质灾害;支护;发展;抗滑稳定性微型桩在现代工程中的发展已有较长的时间了,其在实际操作中可行性很高,取得的实际效果也明显。
在实际施工中的应用,业内有很多有关微型桩的经验总结和案例分析,根据这些我们可以直观地认识微型桩的工作原理,其抗滑稳定性的原因,充分认识到微型桩与我们生活的息息相关。
1、对建筑工程中微型桩的认识微型桩是一种由钢筋和混凝土加工而成的柱状体,一般直径在70mm到300mm之间。
微型桩技术在上个世纪末得到迅速发展,目前在建筑工程中的深基建设和滑坡支护中被广泛应用。
尤其在地质条件不稳定的西南地区的道路桥梁、隧道建设中。
微型桩的结构工作原理,通过对施工现场的勘察测绘,再根据桩柱的具体数据,进行相关的计算,最终使用钻孔固护的形式将桩柱与周围岩层进行组合,起到加固抗滑的效果。
在微型桩的抗滑施工中,内力计算的方法包括压力计算法和数值计算法两种。
2、微型桩在现实施工中应用成功的新形式(1)微型桩挡墙。
利用重力的作用,在滑体的一侧施工,将微型桩以集群的形式排列在滑体一侧。
在施工过程中要深挖滑体根部,使微型桩底部深植岩层,并插入钢筋束,以浆液锚固在结实的岩层中;上部使微型桩与滑体的上部连接起来,可以用混凝土等材料进行砌合。
这种结构使得微型桩与滑体成了一个整体,且施工时对滑体自身的影响不大,且地基的承受能力强,不占空间,井井有条,对中小型的滑体具有很强的治理效果。
(2)微型桩补充普通抗滑桩结构。
这种方式是结合了微型桩和普通抗滑桩的特性,采取配合的方式,从整体上看与微型桩挡墙相似。
微型桩在地灾治理中的抗滑应用浅析
微型桩在地灾治理中的抗滑应用浅析建筑工程当中的微型桩技术,一开始主要运用在地基的稳固,起源于二十世纪中叶。
现在建筑行业以及社会的迅猛发展,微型桩技术慢慢地已经成为部分地质灾害之中的实践工程,以至于现在被广泛运用,主要因为微型桩抗滑成效比较显著,在地质灾害中滑体支护起到了积极作用。
本篇文章主要是研究微型桩技术,探究现在微型桩技术的发展以及类别,并且对它的抗滑稳定性能进行分析。
标签:微型桩技术地质灾害支护发展抗滑稳定性1前言微型桩在现在的建筑工程当中发展已经有一段时间了,微型桩在实际掌控之中的可行性比较高,获得了真实成效也比较显著。
在实际施工当中的运用,本行业之中有许多相关微型桩的经验总结以及例子分析,依据这些我们可以直观地了解到微型桩的运作理论,微型桩的抗滑稳固性能的缘由,并且可以完全了解到微型桩和我们生活的种种联系。
2建筑工程之中的微型桩微型桩就是一个柱状形体,它是由钢筋和混凝土混合加工而成,微型桩的直径基本上都是七十毫米到三百毫米之间。
微型桩技术在二十世纪末期获得了迅猛地发展,现在在建筑工程行业中的深基建造与滑坡治理之中被广泛运用。
特别是在地质条件不稳固的西南区域的道路桥梁、隧道建造之中。
微型桩的构造运作理论,经过对施工现场勘探测绘,紧接着依据桩柱的具体数字信息,进行有关的计量运算,最后再采用钻孔防固的方法把桩柱和四周岩层实行结合,有着加固抗滑的成效。
在微型桩的抗滑施工之中,内力计量的方式涵括压力运算方法以及数值运算方法两种。
3微型桩在实际施工之中运用成功的新形式3.1微型桩挡墙运用重力的作用,在滑体的一方进行施工,把微型桩用集群的方式设立在滑体的一边。
在实际施工进程中需要深挖滑体的底部,让微型桩根部深植岩层,并且插进钢筋束,用浆液稳固在牢固的岩层之中;上层让微型桩和滑体的顶部结合起来,可以使用混凝土等等材质进行砌合。
这样的构造导致微型桩和滑体形成一个整体,并且在施工进程中对滑体本身的影响效果不显著,地基的承受能力比较强,不占据空间,对于中小型的滑体具备着较强的处理成效。
地震作用下微型桩群桩支护黄土滑坡的土-桩动力响应分析
地震作用下微型桩群桩支护黄土滑坡的土-桩动力响应分析解庆禹;黄强兵;孙玉军;马宗源;周恒;孟凡东;郭治宇;余岱金
【期刊名称】《西北大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(54)1
【摘要】微型桩具有施工快速便捷和扰动小等优点,已在黄土滑坡快速治理中得到了应用。
为揭示微型桩群桩支护黄土滑坡动力响应规律,该文基于动态黏弹塑性本构模型(VEP模型),研究微型桩与滑坡地震动力相互作用机制,探讨合理桩间距。
结果表明:激振后VEP模型计算结果对地震量级较敏感,模型考虑了土的黏弹塑性,能够合理的反映地震作用下坡体位移规律;地震作用下微型群桩的桩身产生弯剪组合破坏,主要破坏位置位于滑面上下2~4倍桩径处;建议微型群桩的列间距采用5~7倍桩径,排间距采用3~4倍桩径进行布设。
研究结果可为地震作用下黄土滑坡防治的数值分析与抗震设计提供依据。
【总页数】8页(P111-118)
【作者】解庆禹;黄强兵;孙玉军;马宗源;周恒;孟凡东;郭治宇;余岱金
【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院;国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司;贵州交通职业技术学院;中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司【正文语种】中文
【中图分类】P642.22
【相关文献】
1.基于桩土相互作用下高桩码头地震响应分析
2.微型桩群桩支护均质土滑坡的振动台模型试验
3.船舶撞击作用下考虑桩-土相互作用的高桩码头结构动力响应分析
4.地震作用下微型桩复合土钉墙动力响应分析
5.微型桩群桩支护滑坡的地震动力响应研究
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微型抗滑桩的应用发展研究现状_刘凯
2008年11月 Rock and Soil Mechanics Nov. 2008收稿日期:2008-07-25基金项目:国家自然科学基金资助(No.40702044)。
作者简介:刘凯,男,1983年生,硕士研究生,主要从事边坡治理方面的研究。
E-mail:gord@文章编号:1000-7598-(2008) 增刊-675-05微型抗滑桩的应用发展研究现状刘 凯,刘小丽,苏媛媛(中国海洋大学 环境科学与工程学院,青岛 266100)摘 要:微型抗滑桩作为一种新型支挡结构,具有自身独特的优势,已被广泛应用于岩土工程实践中。
阐述了国内外微型抗滑桩的应用发展研究现状,包括微型抗滑桩的工程应用现状、试验研究和设计计算研究进展,并在此基础上指出了微型抗滑桩应用发展研究中存在的问题,并提出了相关的建议。
关 键 词:微型抗滑桩;工程应用;试验研究;设计计算 中图分类号:TU 473 文献标识码:AResearch on application development of anti-slide micropilesLIU Kai, LIU Xiao-li, SU Yuan-yuan( College of Environmental Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, China )Abstract : As a new type support structure, anti-slide micropile has some distinctive advantages. It has been widely used in geotechnical engineering practice. The development of the anti-slide micropiles, including the engineering application, experimental and design calculation are described. According to the research on application development, some problems and suggestions are proposed.Key words : anti-slide micropile; engineering application; experimental research; design calculation1 引 言微型桩(micropile),又称树根桩(root piles)或迷你桩(minipile),一般指桩径在70~300 mm ,长径比较大(一般大于30),采用钻孔、强配筋和压力注浆工艺施工的灌注桩。
边坡悬臂抗滑桩地震动力响应模型试验研究的开题报告
边坡悬臂抗滑桩地震动力响应模型试验研究的开题报告一、选题背景与意义在土木工程中,边坡是不可避免的元素,而边坡的稳定性往往是考虑的关键因素。
悬臂抗滑桩适用于缓坡改良和边坡稳定,然而,对于悬臂抗滑桩在地震下的稳定性研究相对较少。
因此,建立起边坡悬臂抗滑桩在地震动力下的响应模型,对于提高边坡设计的可靠性和减少工程事故具有重要意义。
二、研究内容本研究旨在建立边坡悬臂抗滑桩在地震动力下的响应模型,并通过试验来验证模型的可行性和准确性。
研究内容如下:1.针对常用的边坡悬臂抗滑桩的类型和参数,建立地震动力响应分析模型;2.综合考虑边坡的复杂性、滑动面深度、悬臂抗滑桩的初始应力和桩身材料等因素,并根据动力荷载特点,确定试验方案及相关参数;3.利用试验箱模拟地震荷载,进行边坡悬臂抗滑桩的地震动力响应模型试验;4.对试验结果进行分析,验证模型的准确性和可行性,并对实际工程中边坡悬臂抗滑桩的设计提出指导意见。
三、研究方法1.理论分析法:根据边坡悬臂抗滑桩的类型和参数,选取适当的软件进行理论分析,建立地震动力响应分析模型;2.试验研究法:在试验箱内模拟地震荷载,进行边坡悬臂抗滑桩的地震动力响应模型试验;3.分析处理法:根据试验结果,进行数据分析和处理,验证模型的准确性和可行性,并对实际工程中边坡悬臂抗滑桩的设计提出指导意见。
四、拟解决的关键问题1.边坡悬臂抗滑桩地震动力响应特性的理论分析和建模;2.试验方案及参数的确定;3.对试验数据进行分析和处理,验证模型的准确性和可行性。
五、预期成果1.建立边坡悬臂抗滑桩在地震动力下的响应模型;2.获得边坡悬臂抗滑桩的地震动力响应特性曲线;3.通过试验验证模型的准确性和可行性,并给出实际工程中边坡悬臂抗滑桩的设计指导意见。
六、进度安排1.建立地震动力响应分析模型:2个月;2.试验方案及参数的确定:1个月;3.进行边坡悬臂抗滑桩的地震动力响应模型试验:4个月;4.对试验数据进行处理和分析,给出实际工程中边坡悬臂抗滑桩的设计指导意见:2个月;5.论文撰写和答辩准备:3个月。
微型抗滑桩的应用发展研究现状
微型抗滑桩的应用发展研究现状近年来,由于全球变暖和气候变化,洪水和泥石流灾害频发,严重威胁着人类的生存和可持续发展。
为了缓解洪水和泥石流灾害的影响,水利枢纽和滑坡灾害频发区域需要加强对堤坝、边坡、溪流等防护构筑物的稳定性监测和维护工作。
作为重要的一种构筑物,抗滑桩的应用发展显得尤为重要。
抗滑桩是指用桩的卵石或水泥浆填土根治滑坡的技术。
它是改善边坡稳定性的有效手段。
它具有安装方便、耐久性强、成本低廉、易于安装和维护等特点,逐渐受到各国土木工程抗滑技术的重视,应用越来越广泛。
现行抗滑技术的发展可以分为两大方面:传统的抗滑技术以及新型的微型抗滑桩技术。
传统的抗滑技术主要有抗滑锚、抗滑桩、单元抗滑技术和抗滑钢筋技术等。
这些抗滑技术的效果都是良好的,但是需要大量的施工设备和人力,以及较高的施工成本,不太适合用于小规模抗滑工程。
而微型抗滑桩技术就是专门为小规模抗滑工程设计的新型抗滑技术,它不仅相比传统抗滑技术,能够有效减少施工成本,而且在抗滑性能方面要比传统抗滑技术更有效。
微型抗滑桩的施工只需手动或小型机械,不需要使用大型设备,避免了环境污染,因此微型抗滑术也被称为“绿色抗滑技术”。
微型抗滑桩技术适用于多种地质环境,可用于小范围内的抗滑工程,如小桥、桥梁、涵洞、斜坡抗滑等,微型抗滑桩技术也被广泛应用于坝址固结、防坝抗滑、港口底泥固结等。
微型抗滑桩技术是近年来发展较快的抗滑技术之一。
现抗滑技术主要研究有:微型抗滑桩技术的材料、微型抗滑桩技术的设计理论、微型抗滑桩技术的施工技术、微型抗滑桩技术的应用等。
在微型抗滑桩技术的材料方面,近年来,抗滑桩材料的研究也取得了较大的进步,如水泥抗滑桩、钢桩抗滑桩、聚氨酯抗滑桩等。
在微型抗滑桩技术的设计理论方面,当前的研究方向主要是对考虑点坡的微型抗滑桩技术的设计。
近年来,学者们开发出了许多有效的方法和模型来改善微型抗滑桩技术的应用效果。
在微型抗滑桩技术的施工技术方面,主要是永久抗滑桩技术的设计施工、连接抗滑技术的设计施工、排水抗滑技术的设计施工、灌注抗滑技术的设计施工等。
微型桩在地灾加固应用中的抗滑稳定性浅析
微型桩在地灾加固应用中的抗滑稳定性浅析建筑工程中的微型桩技术,在开始主要应用于地基的加固,起源于上个世纪中期,随着建筑行业与社会的发展,微型桩技术逐渐成为一些地质灾害中的高边坡治理和深基建筑的支护等实践工程,它被今天广泛应用,得益于微型桩抗滑效果比较突出,在地质灾害中滑体防护发挥了积极作用。
本文将微型桩技术的认识谈起,探讨现在微型桩技术的发展及类型,并对其抗滑稳定进行分析。
标签微型桩技术;地质灾害;支护;发展;抗滑稳定性微型桩在现代工程中的发展已有较长的时间了,其在实际操作中可行性很高,取得的实际效果也明显。
在实际施工中的应用,业内有很多有关微型桩的经验总结和案例分析,根据这些我们可以直观地认识微型桩的工作原理,其抗滑稳定性的原因,充分认识到微型桩与我们生活的息息相关。
1、对建筑工程中微型桩的认识微型桩是一种由钢筋和混凝土加工而成的柱状体,一般直径在70mm到300mm之间。
微型桩技术在上个世纪末得到迅速发展,目前在建筑工程中的深基建设和滑坡支护中被广泛应用。
尤其在地质条件不稳定的西南地区的道路桥梁、隧道建设中。
微型桩的结构工作原理,通过对施工现场的勘察测绘,再根据桩柱的具体数据,进行相关的计算,最终使用钻孔固护的形式将桩柱与周围岩层进行组合,起到加固抗滑的效果。
在微型桩的抗滑施工中,内力计算的方法包括压力计算法和数值计算法两种。
2、微型桩在现实施工中应用成功的新形式(1)微型桩挡墙。
利用重力的作用,在滑体的一侧施工,将微型桩以集群的形式排列在滑体一侧。
在施工过程中要深挖滑体根部,使微型桩底部深植岩层,并插入钢筋束,以浆液锚固在结实的岩层中;上部使微型桩与滑体的上部连接起来,可以用混凝土等材料进行砌合。
这种结构使得微型桩与滑体成了一个整体,且施工时对滑体自身的影响不大,且地基的承受能力强,不占空间,井井有条,对中小型的滑体具有很强的治理效果。
(2)微型桩补充普通抗滑桩结构。
这种方式是结合了微型桩和普通抗滑桩的特性,采取配合的方式,从整体上看与微型桩挡墙相似。
汶川地震滑坡微型桩防治工程研究——以陕西略阳凤凰山滑坡为例的开题报告
汶川地震滑坡微型桩防治工程研究——以陕西略阳凤凰山滑坡为例的开题报告一、选题背景2008年5月12日,四川汶川发生了7.8级地震,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
地震震源区周围的山体也受到了严重影响,引发了许多滑坡和崩塌。
其中,陕西略阳凤凰山滑坡是当时影响较大的滑坡之一。
该滑坡的滑动面积达500万平方米,滑坡体积超过1亿立方米,严重危及到下游的人员和财产安全。
为了解决滑坡带来的安全问题,避免后续的人员伤亡和财产损失,采取了多种方式进行滑坡治理。
在这些治理方式中,微型桩防治工程具有较好的防护效果,因此具有广泛的应用价值。
然而微型桩防治工程是一项比较新颖的技术,尚未得到充分验证和应用。
因此,研究微型桩防治工程在滑坡治理中的应用效果和可行性,对于提高我国防灾减灾工作的水平具有重要的意义。
二、研究目的与意义本研究的主要目的是探索微型桩防治工程在滑坡治理中的应用效果和可行性,并以陕西略阳凤凰山滑坡为例进行实证研究。
具体的研究内容包括:1. 分析微型桩防治工程的技术原理和应用特点,探讨其在滑坡治理中的应用效果和可行性。
2. 对陕西略阳凤凰山滑坡的治理情况进行调查和分析,总结现有治理措施的优缺点,为微型桩防治工程的应用提供参考。
3. 设计并实施微型桩防治工程,监测其在滑坡治理中的效果,并对监测数据进行分析和评估。
本研究的意义在于:1. 为推广微型桩防治工程提供理论和实践依据,促进其在滑坡治理中的应用。
通过研究微型桩防治工程在滑坡治理中的应用效果和可行性,为推广该技术提供理论支持和实践经验。
2. 提高滑坡治理的效率和安全性,减少人员伤亡和财产损失。
微型桩防治工程具有良好的防护效果,可以有效地控制滑坡的发展,减少滑坡对周围环境的影响,从而减少人员伤亡和财产损失。
3. 对于推动我国防灾减灾工作的发展和完善具有重要的意义。
随着自然灾害频繁发生和人类社会的发展,防灾减灾工作变得越来越重要。
本研究以微型桩防治工程为切入点,为推动我国防灾减灾工作的发展和完善提供新的思路和方法。
微型桩在地灾加固应用中的抗滑稳定性浅析
2 工 程 实例
2 1 工 程 概 况 .
2×1 1 0 17 00 . 6
本设计位 于内六线 D 2 9+ 7 K 2 0 0~+12路段 , 2 该路段 为
右堤左 堑 , 铁路位 于直 线上 。牵 引变 电所 位 于路线 右侧 , 原
2×1 0
03 . 03 . O 2 .5 O 2 0 5 0 5 0
5 0 ,
4 0 4 0 4 6 4 6
4 6 ,
04 . 04 . O4 . O4 .
O4 . O4 .
最有 发展潜力 的设计计算方 法。但是 由于实 际情 况复杂 , 模 型参 数选 取不当就会对 最终 的计 算结 果产 生较 大的影 响。
[ 定稿 日期] 00—1 2 1 0—1 1 [ 作者简介] 陈国栋 (9 3~) 男, 17 , 工程 师。
16 2
四川 建筑
第3 1卷 5期
2 1 .0 0 1 1
2 3 微 型 桩 抗 滑稳 定性 分析 .
本文采用 G O—S O E软件 中 的 S O E W 模 块 对该 E LP LP/ 工点路基稳定性进行 了评估 。 2 3 1 极 限平衡法基本 原理 .. 极限平衡法是建立在摩尔一库仑 强度准则 基础上 的 , 其 特点是只考虑静力平衡条件和土 的摩 尔一库仑 破坏准则 , 通
土层编号 密度 弹性模量 泊松 比 粘聚力 摩擦角 摩擦系数 ( gm ( a k/ ) P) (P ) () k a 。
① ② ③ ④
挡 土墙 微 型桩
20 00 20 10 20 2o 2 5 1O
抗滑工程中微型桩工作机理研究现状
J a n . , 2 0 1 3
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设计与研究 .
抗滑工程 中微型桩工作机理研 究现状
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威都理工 埘 大 一
瑛 , 何计彬 1 , 梁 炯 2李乾坤 2 川 都 , 成
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桩( m i c r o - p o l e ) 一 般指 桩径 在 7 0 3 0 0
缘, 难 以形 成贯 通 型桩 的破 坏模式 为滑 面附 近剪切
与弯 曲相 结合 的破 坏 : 微 型抗 滑桩 在加 固边坡 时 , 承
受 的轴 力 主要 为压 力 . 集 中在 锚 固段 , 当桩顶 产生较 大位移 时 , 桩才 会受 到拉力 作 用 。 抗 滑 桩这种 非 连续支 挡结 构发 挥连续 支挡 作用 的本质 即为土拱 效应 。土拱效 应是 由于介质 的不均 匀 位移 引起 的 , 介质 在受力 过 程 中发生 了应力偏 转 , 引起应 力重新 分 布 ,把作 用 于拱后 或拱上 的压 力传 递 到拱 脚及 周 围稳定 介质 中去 。[ 1 o 3
第4 9卷 第 1 期 2 0 1 3年 1 月
… ……一 甘 肃 水 利 水 电 技 术
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微 微 型桩 进行 了模 型 萎 型桩 群 能够抵 挡 横 向荷 载 蓑 递 方 謦 向 体 中 问 , 桩 体 承 受 的 滑 坡 推 力 : 的 加 固 挚 果 取 了 孬 冀 桩后土体抗力及推力均递减 进而分 析得 到边坡 土体类 型及埋 2  ̄ 5 m 的土 体抗 剪 强度 对 侧 向受 荷 能力 影 响较 o 享 F 个 . 仕  ̄ 上 t 的 分 配 系 数 分 别 为 0 . 2 7 9 , 0 . ] 9 ’ 5 , 0 … . ] 8 9 : 6 、 o ・ 1 7 6 , 据此可对 微型 桩刚 度方 面优 化设计
微型桩抗滑组合结构受力分析——基于低承台桩基理论的改进方法的开题报告
微型桩抗滑组合结构受力分析——基于低承台桩基理论的改进方法的开题报告一、研究背景及意义微型桩抗滑组合结构是一种常用的基础形式,适用于土壤承载力不足,但有一定稳定性要求的场合。
其基本形式为一条或几条小直径桩钻入较深的土层中,通过加固土层和依靠桩身的摩阻力来保证基础的稳定性。
然而,由于土壤性质复杂,且该结构中微型桩的直径较小,因此其受力机理难以准确说明,且其承载力难以直接计算。
因此,需要对其受力机理和计算方法进行深入研究,以提高该结构的设计和应用水平。
低承台桩基理论是一种常用的桩基承载力计算方法,该理论将基础与壳体组合起来进行力学分析,并且能够考虑不同土层的力学性质,从而能够更加准确地计算桩基的承载力。
因此,引入低承台桩基理论,对微型桩抗滑组合结构进行改进,在提高结构稳定性和承载力的同时,能够提高其应用范围和可靠性,具有重要的研究和应用价值。
二、研究内容和方法本研究拟将低承台桩基理论引入到微型桩抗滑组合结构中,分析该结构的受力机理,并且建立相应的力学模型,进而进行数值计算。
具体研究内容包括:1.基于经典土力学和力学原理,分析微型桩抗滑组合结构的受力机理,给出相应的力学模型,并进行理论分析。
2.引入低承台桩基理论,改进微型桩抗滑组合结构的承载力计算方法,建立相应的计算模型。
3.通过有限元数值模拟,对微型桩抗滑组合结构的力学响应进行研究和分析,探讨该结构的稳定性和承载力特性。
4.通过实验研究,验证理论分析和数值计算的准确性和可靠性,并且提出相应的应用建议。
本研究拟采用理论分析、数值计算和实验研究相结合的方法,借助计算机仿真软件、测试仪器等手段,对微型桩抗滑组合结构进行综合性研究。
通过对其受力机理和承载力特性的深入分析,能够提高该结构的设计和应用水平,为工程实践提供可靠的理论依据。
三、预期研究成果本研究拟在微型桩抗滑组合结构的受力机理和计算方法方面进行深入研究,预期具有以下主要研究成果:1.建立微型桩抗滑组合结构的力学模型,分析其受力机理,并且引入低承台桩基理论,改进其承载力计算方法。
微混凝土抗滑模型桩的地震动力弹性反应试验研究
Ex rm e t t pe i n alsudy o d na c ea tc r s on e o o lc nc e e sa l i g pi s d i a t qua e n y mi - ls i e p s fm de o r t t bi z n l urng e r h i e k
固边坡模 型 中有足 够 的抗 弯承 载 强度 ,仍 处 于弹性 工作 范 围 内。进 一 步分析 而表 明 ,抗 滑桩 对周 围土 体 的 约束和 由此 形成 的 土拱 效应使得 桩 体 附近 土体 的反应 加速 度略 有 减 小 ,抗 滑桩 加 固是有 效 的。
关 键词 :边坡 ;微 混 凝 土 ;抗 滑桩 ;动 力 离心模 型 试验 ;地 震响 应
L ogj n Y uze , H I i L u n —i I n -a , U Y — n C A n, IG agx R i h L n
( teK yL brt yo yrsi c n nier g Tigu n esy B rn 10 8 C i ) Sa e aoa r f doc nea dE gne n , s h aU i ri , e ig 0 04, hn t o H e i n v t a
Ab ta t n od rt v l ae t e a es c e e t fr if r e o cee s bl i g p l n h y a c r s o s p ooy e, s r c :I r e e au t h s i o mi f c en o c d c n r t t i zn i a d t e d n mi e p n e i rt tp o a i e n t e d n mi e t f g d l e t fs i so e r i o c d w t n w i s n a lp r s a e fr d b k n s f e h y a c c n r u e mo e s o o l lp en re i o e r p l e r s e c t s p r me y ma i gu e o i t f h o e o e w o h t mo e o ce ep ls T ed f r a o d r s o s c ee ai no lp ,a d t e s t d d a i me t o i sw r a . d l n r t i . h eo c e m t n a e p n e a c lrt fs e n h t i a y m c mo ns fpl e eme s i n o o a cn n e u e . e r s l h w h t h d lc n r t t i zn i s h v n u h b n ig s e g h a d si n e a t tt u n rd T e u t s o t a ,te mo e o c ee sa l i g p l a e e o g e d n  ̄ n t t l i lsi sae d r g h s b i e n l c i e r q a e F r e o e,t e r s it n o u r u d n o lb d lc n r t i sa d t e s i a c i g e e t a e e e r ・ at u h k . ut r r hm h e t ci n s ro n i g s i y mo e o c ee p l o l r h n f c r o e n h we k n d t h e s n e a c lr t n o ols me a. e eo e,t e s b l ig p l sa e d mo srtd t f c v . o p s c ee ai fs i o wh t T r fr o h h t i zn i r e n t e o b e e t e a i e a e i Ke r s lp y wo d :s e;mo e o c t ;sa i zn i ;d a i c nrf g d lts ;s imi e p n e o d l n r e tb l i g p l c e i e y m c e t u e mo e e t e s c r s s n i o
地震作用下抗滑桩支护边坡的动力响应分析
2020年10月第5期城㊀市㊀勘㊀测UrbanGeotechnicalInvestigation&SurveyingOct.2020No.5引文格式:魏汝明ꎬ丁刚ꎬ彭卫东等.地震作用下抗滑桩支护边坡的动力响应分析[J].城市勘测ꎬ2020(5):203-208.文章编号:1672-8262(2020)05-203-06中图分类号:TU473ꎬTU453文献标识码:A地震作用下抗滑桩支护边坡的动力响应分析魏汝明1∗ꎬ丁刚1ꎬ彭卫东2ꎬ程爱华1∗㊀收稿日期:2020 01 19作者简介:魏汝明(1989 )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要从事岩土工程勘察技术工作ꎮ(1 济南市勘察测绘研究院ꎬ山东济南㊀250000ꎻ㊀2 济南济华燃气有限公司ꎬ山东济南㊀250000)摘㊀要:由于目前抗滑桩支护边坡抗震动力分析理论方法的不足ꎬ本文提出了一种地震作用下抗滑桩支护边坡动力响应分析的解析法ꎮ基于土动力学理论推导出抗滑桩支护边坡在水平地震作用下的动力运动方程ꎬ建立了抗滑桩支护边坡的动力计算模型ꎬ求出了边坡土层在水平地震作用下的水平位移响应解析解ꎮ算例分析表明ꎬ对于水平地震作用下的有桩作用的土层ꎬ其水平位移响应的振幅增大系数比无桩作用的土层要小得多ꎬ进一步对抗滑桩支护边坡的效果进行了分析ꎬ得出抗滑桩对于边坡支护具有很好的抗震作用ꎮ与离散元法数值模拟方法进行了对比ꎬ结果较吻合ꎬ表明本文方法是合理可行的ꎮ关键词:边坡ꎻ抗滑桩ꎻ地震ꎻ动力响应ꎻ离散元1㊀引㊀言近年来ꎬ我国因地震引发的滑坡灾害损失巨大ꎬ地震作用下边坡工程的安全问题尤为突出ꎬ日益受到岩土工程界的广泛重视ꎮ目前ꎬ地震作用下边坡工程安全稳定性分析方法主要有两种ꎬ一种是基于拟静力的理论分析方法ꎬ另一种是基于动力的分析方法ꎮ基于拟静力的理论分析方法是将作用在边坡工程中的地震力当作一种惯性力来进行分析ꎬ如:邓东平等[1]采用拟静力下的条分法推导出水平地震动态分布系数的计算公式ꎻ胡成等[2]采用拟静力法建立了三向地震作用下边坡的平衡方程ꎬ并得到安全系数与三向地震作用的函数关系ꎻ赵炼恒等[3]采用拟静力法推导出一定加筋强度条件下的边坡临界高度和一定边坡高度条件下的临界加筋强度计算公式ꎬ并对所导公式采用序列二次规划法进行了优化计算ꎻ李湛等[4]基于拟静力抗震设计概念ꎬ提出了利用强度折减有限单元法分析土石坝的抗震稳定性ꎬ并给出了两种确定地震惯性力的方法等等ꎮ该方法简单且计算方便ꎬ经多年的工程实践和理论完善已成为我国抗震设计规范中的主要方法ꎮ但是ꎬ将地震力当作一种静力来分析始终是欠妥的ꎬ没有考虑地震力的动态特性ꎮ另一种方法是将地震力当作动力来进行分析ꎬ如频谱分析法和时程分析法[8ꎬ9]等ꎬ但该方法计算过于烦琐复杂ꎬ通常是运用有限元㊁离散元等[5~7]等数值软件进行模拟计算的ꎮ因此ꎬ本文提出一种基于土动力学理论的动力分析方法来对边坡进行抗震分析ꎬ该方法计算简便ꎬ且考虑了地震力的动力特性ꎮ抗滑桩支护是一种有效的边坡支护方法[10]ꎬ经过多年的工程实践ꎬ其理论方法已日趋完善ꎬ但都是针对静力条件下的分析ꎬ如:龚文惠等[11]利用有限元法对抗滑桩支护前后边坡的应力场㊁位移场及稳定性进行模拟分析ꎻ梁冠亭㊁陈昌富等[12]基于Morgenstern-Price(M-P)法建立了抗滑桩支护边坡的分析模型ꎬ得到了抗滑桩下滑力和边坡安全系数的表达式ꎬ建立边坡稳定性分析优化模型ꎬ搜索采用抗滑桩支护边坡的非圆弧最危险滑动面等等ꎮ对于地震作用下抗滑桩支护边坡的动力理论方法的研究却很少见到[13~15]ꎮ基于此ꎬ本文对地震作用下抗滑桩支护边坡的动力响应计算方法进行研究ꎬ基于土动力学理论推导出抗滑桩支护边坡在水平地震作用下的动力运动方程ꎬ建立抗滑桩支护边坡的动力计算模型ꎬ求出边坡土层在水平地震作用下的水平位移响应解析解ꎮ2㊀地震作用下抗滑桩支护边坡的计算模型2 1㊀模型及基本假设本文仅考虑水平地震作用ꎬ在建立抗滑桩支护边坡的动力计算模型时ꎬ进行了以下假设:(1)边坡土体为线性粘弹性体ꎮ(2)抗滑桩为均质弹性体ꎮ(3)水平地震作用下ꎬ边坡的运动为水平剪切运动ꎮ(4)本模型为二维平面应变问题ꎮ抗滑桩打入边坡下部基岩处ꎬ由于仅考虑水平向城㊀市㊀勘㊀测2020年10月作用ꎬ抗滑桩与土体间的接触作用采用一组剪切弹簧进行模拟ꎬ计算模型图如图1所示ꎮ图1㊀地震作用下抗滑桩支护边坡计算模型2 2㊀动力运动方程水平地震作用下ꎬ边坡的运动为水平剪切运动ꎮ设u为边坡土层的水平位移响应ꎬG为土体的剪切模量ꎬρ为土体的密度ꎬc为土的阻尼系数ꎬug为边坡模型底部边界输入的地震动ꎻkf为抗滑桩的刚度ꎮ本文以抗滑桩左边土体为研究对象ꎬ即xɪ-Lꎬ(H0-y0)/tanθ[]ꎬ根据文献[13]和[16]推导其运动方程如下:(1)无桩作用的土层对于无桩作用的土层ꎬ即yɪ0ꎬH0-y0[]ꎬ在地震干扰下作强迫振动ꎬ考虑土体粘滞阻尼力的作用ꎬ取一薄层进行受力分析ꎬ薄层受力如图2所示ꎬ推导出其动力运动方程为:∂2u∂t2-Gρ∂2u∂y2+1y∂u∂yæèçöø÷+cρ∂u∂t=-∂2ug∂t2(1)图2㊀无桩作用土层的薄层受力示意图图3㊀有桩作用土层的薄层受力示意图㊀㊀(2)有桩作用的土层对于有桩作用的土层ꎬ即yɪH0-y0ꎬH0(]ꎬ薄层受力如图3所示ꎬ推导出其运动方程为:∂2u∂t2-Gρ∂2u∂y2+kfρl0(u-ug)+cρ∂u∂t=-∂2ug∂t2(2)式中ꎬl0=H0-y0tanθ(3)2 3㊀边界条件对于图1所示的模型ꎬ求解动力运动方程可用的条件有:(1)初始条件ut=0=0ꎬ∂u∂tt=0=0(4)(2)变形连续条件u1(H0-y0ꎬt)=u2(H0-y0ꎬt)(5)G∂u1∂yy=H0-y0=G∂u2∂yy=H0-y0(6)式中ꎬu1为无桩作用土层的水平位移响应ꎬu2为有桩作用土层的水平位移响应ꎮ3㊀抗滑桩支护边坡的动力响应分析设边坡模型底部边界输入的水平地震动激励ug为:ug=Im(U0eiat)(7)其中Im为虚部符号ꎬU0为地震动激励的位移幅值ꎬa为地震动激励的震动系数ꎬi为虚数单位ꎬt为作用时间ꎮ3 1㊀无桩作用土层的动力响应根据文献[13]ꎬ可设式(1)的解为:u(yꎬt)=Im[u1(y)eiat](8)其中u(yꎬt)为式(1)中u的解ꎬu1(y)为边坡y处土层的动力响应位移幅值ꎮ将式(7)㊁式(8)代入式(1)中ꎬ得:u1(y)=C0+E-AC04ðɕk=1(-A)k-14(k!)2y22kæèçöø÷(9)式中ꎬC0为常数ꎮ402第5期魏汝明等 地震作用下抗滑桩支护边坡的动力响应分析A=ρa2-aciG(10)E=-U0a2ρG(11)3 2㊀有桩作用土层的动力响应对式(2)进行变换ꎬ得:∂2u∂t2-Gρ∂2u∂y2+kfρl0u+cρ∂u∂t=kfρl0ug-∂2ug∂t2(12)同样设式(2)的解为:u(yꎬt)=Im[u2(y)eiat](13)其中u(yꎬt)为式中u的解ꎬu2(y)为边坡y处土层的动力响应位移幅值ꎮ将式(7)㊁(13)代入式(2)中ꎬ得:d2u2(y)dy2+Bu2(y)=D(14)求得式(14)的解为:u2(y)=C1cos(By)+C2sin(By)+DB(15)根据边界条件u(H0ꎬt)=0ꎬ代入式(13)解得u2(y)为:u2(y)=-C2tan(BH0)+DBsec(BH0)éëêêùûúúcos(By)+C2sin(By)+DB(16)其中c2为常数ꎮB=-iac+kfl0-ρa2G(17)D=-kfl0+ρa2GU0(18)3 3㊀边坡土层的动力响应由变形连续条件(5)㊁(6)求得式(9)和式(16)中的C0㊁C2为:C0=EN-EMH2H1+4H2H1F1-4F2H2H1(4-AM)+AN(19)C2=(4-AM)ˑa0+EM-4F14H1(20)其中:M=ð¥k=1(-A)k-14(k!)2(H0-y02)2k(21)N=ð¥k=1(-A)k-14k(k!)2(H0-y02)2k-1(22)H1=sinB(H0-y0)[]-tan(BH0) cosB(H0-y0)[](23)H2=Btan(BH0) sinB(H0-y0)[]+BcosB(H0-y0)[](24)F1=DB1-sec(BH0) cosB(H0-y0)[]{}(25)F2=DBsec(BH0) sinB(H0-y0)[](26)则边坡土层的动力响应解析解为:u(yꎬt)=ImC0+E-AC04ð¥k=1(-A)k-1 4(k!)2 y2æèçöø÷2kéëêêùûúúˑeiat{}ꎬyɪ[0ꎬH0-y0]Im-C2tanBH0()+DBsecBH0()éëêêùûúúcosBy()+C2sinBy()+DBéëêêùûúúˑeiat{}ꎬyɪ(H0-y0ꎬH0]ìîíïïïï(27)4㊀算例分析及对比验证4 1㊀算例概况本文算例引用文献[17]的典型边坡算例ꎬ地震波选取一正弦波wave=λsin(2πtf)ꎬ地震频率f=2 0Hzꎬ输入地震加速度峰值λ=0 20gꎬ地震持续时间t=16sꎮ采用抗滑桩进行支护ꎬ抗滑桩支护边坡的模型尺寸如图2所示ꎬ抗滑桩的截面为正方形ꎬ边长D=1.0mꎬ桩长L=15m(桩底采用约束模式)ꎬ土体与抗滑桩的力学参数如表1所示ꎮ图4㊀算例边坡模型图502城㊀市㊀勘㊀测2020年10月抗滑桩-边坡土体力学参数㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表1参数γcsφψEvc土体2010200200.2510抗滑桩24300000.20注:剪胀角ψ㊁E变形模量(MPa)㊁c阻尼系数(kN s/m)4 2㊀边坡的地震响应分析时ꎬ将边坡已知参数值代入式(9)和式(16)ꎬ解出了边坡各土层在水平地震作用下的水平位移响应的解析表达式ꎬ选取三个具有代表性点的解析表达式如式(28)~(30)所示ꎬ分别对应边坡无桩作用土层的坡顶(y=0m)处㊁桩顶(y=5m)处和桩土共同作用土层(y=12.5m)处ꎬ分别作出其水平位移时程变化曲线如图5~图7所示ꎮuy=0=Im[(-0.03554+0.009101∗i)ˑei4πt](28)uy=5=Im[(-0.02077+0.004227∗i)ˑei4πt](29)uy=12.5=Im[(-0.01686+0.0008821∗i)ˑei4πt](30)图5㊀无桩作用土层(y=0m)处的水平位移时程变化曲线图6㊀桩顶(y=5m)处土层的水平位移时程变化曲线图7㊀桩土共同作用土层(y=12.5m)处的水平位移时程变化曲线从图5~图7可以看出ꎬ边坡土体在水平地震作用下呈现明显的波动现象ꎬ在静力平衡u=0处作往复运动ꎮ由图5得ꎬ(y=0m)处土层在水平地震作用下的水平位移响应振幅为0.03554mꎻ由图6得ꎬ(y=5m)处土层在水平地震作用下的水平位移响应振幅为0.02077mꎻ由图7得ꎬ(y=12.5m)处土层在水平地震作用下的水平位移响应振幅为0.01686mꎮ可见ꎬ随着y值的减小ꎬ对应水平位移响应振幅增大ꎬ说明地震从该边坡底部输入后经土层的传播ꎬ其水平位移响应振幅有放大的效应ꎮ由以上数值计算得到ꎬ对于水平地震作用下的有桩作用的土层ꎬ其水平位移响应的振幅增大系数为5 213e-4ꎬ无桩作用的土层的水平位移响应的振幅增大系数为2 954e-3ꎬ可知有桩作用土层的振幅增大系数比无桩作用土层的要小得多ꎬ仅约为无桩作用土层的17 6%ꎬ说明抗滑桩支护显著降低了水平位移振幅的增大系数ꎬ降低了近82 4%ꎮ表2给出了本文方法计算抗滑桩支护效果的对比ꎬ其中①为无桩支护边坡的情况ꎬ②为有桩支护边坡且桩的截面边长为1m的情况ꎬ③为有桩支护边坡且桩的截面边长为1.5m的情况ꎮ从表2可以看出ꎬ边坡进行抗滑桩支护后ꎬ其振幅增大系数均比无桩支护的情况要小很多ꎬ说明抗滑桩支护有效地减弱了地震力的作用ꎬ由②㊁③结果对比得出ꎬ增大抗滑桩的截面尺寸ꎬ其对减弱地震力的效果也更好ꎮ可见ꎬ抗滑桩对于边坡支护具有很好的抗震作用ꎮ有无抗滑桩支护边坡的效果对比㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表2土层位置yɪ[0ꎬH0-y0]yɪ(H0-y0ꎬH0]降低程度/%振幅增大系数①1.597e-22.478e-384.5②2.954e-35.213e-482.4③2.189e-34.359e-480.1602第5期魏汝明等 地震作用下抗滑桩支护边坡的动力响应分析4 3㊀数值模拟对比分析为了验证本文方法的合理性和可行性ꎬ采用离散元法进行了数值建模及分析ꎬ由于本文方法针对的是二维模型ꎬ因此ꎬ在建模时ꎬ边坡宽度(即z方向)取一个单元宽度(取1m)ꎬ并对模型中所有节点的z方向速度进行约束ꎬ以便等效地进行平面应变分析ꎬ桩-土间有接触作用ꎬ接触面的力学参数如表3所示ꎬ建立离散元法分析模型如图8所示ꎮ桩-土接触面力学参数㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表3参数法向刚度kn/MPa切向刚度ks/MPa黏聚力c/kPa内摩擦角φ/ʎ桩-土接触面0102030图8㊀抗滑桩支护边坡的离散元模型进行地震动力分析时ꎬ边坡四周采用自由场边界ꎬ底部采用静态边界ꎬ然后在坡底施加转化后的应力波ꎬ选取与上节代表性土层对应的3个点并记录其水平位移响应ꎬ3个点分别为坡顶(15ꎬ20ꎬ0)点㊁坡体(15ꎬ15ꎬ0)点和(15ꎬ7.5ꎬ0)点ꎮ经动力计算后ꎬ输出三点的记录数据如图9~图11所示ꎮ图9为(15ꎬ20ꎬ0)点处土体在水平地震作用下的水平位移响应ꎬ其振幅为0.03062mꎻ图10为(15ꎬ15ꎬ0)点处土体在水平地震作用下的水平位移响应ꎬ其振幅为0.01615mꎻ图11为(15ꎬ7 5ꎬ0)点处土体在水平地震作用下的水平位移响应ꎬ其振幅为0.01357mꎮ图9㊀坡顶(15ꎬ20ꎬ0)点处水平位移响应的时程变化曲线图10㊀坡体(15ꎬ15ꎬ0)点处水平位移响应的时程变化曲线图11㊀坡体(15ꎬ7.5ꎬ0)点处水平位移响应的时程变化曲线与本文方法计算的结果进行比较ꎬ见表4ꎬ对比得出ꎬ结果比较接近ꎬ产生的偏差主要是因为本文方法进行了一定的简化ꎬ但对结果影响不大ꎬ说明本文方法是合理可行的ꎮ边坡位移振幅㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表4代表性土层位置123位移振幅/m本文方法0.035540.020770.01686离散元法数值模拟0.030620.016150.013575㊀结㊀语本文对地震作用下抗滑桩支护边坡的动力响应计算方法进行了研究ꎬ推导出抗滑桩支护边坡在水平地震作用下的动力运动方程ꎬ建立了抗滑桩支护边坡的动力计算模型ꎬ求出了边坡土层在水平地震作用下的水平位移响应解析表达式ꎮ结合具体算例得到如下结论:(1)对于水平地震作用下的有桩作用的土层ꎬ其水平位移响应的振幅增大系数比无桩作用的土层要小得多ꎬ进一步对抗滑桩支护边坡的效果进行了分析ꎬ得出抗滑桩对于边坡支护具有很好的抗震作用ꎮ(2)与离散元法数值模拟方法进行了对比ꎬ结果比较吻合ꎬ表明本文方法是合理可行的ꎮ本文方法为抗滑桩支护边坡的动力分析和相关的抗震设计提供了702城㊀市㊀勘㊀测2020年10月一个新的思路ꎮ参考文献[1]㊀邓东平ꎬ李亮ꎬ罗伟.地震荷载作用下土钉支护边坡稳定性拟静力分析[J].岩土力学ꎬ2012ꎬ33(6):1787-1794. 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抗滑微型桩地震动力响应特征及其安全监测技术研究
近年来,随着微型桩技术在滑坡治理工程中的应用愈渐增多,微型桩治理滑
坡的应用研究也逐渐成为热点。
但是微型桩由于在滑坡治理工程中的应用历史较短,对其认识并不全面,对于动力方面特别是地震动力作用下微型桩治理滑坡的
受力特点和变形破坏特征及其安全监测设计理论仍未得到较为充分地研究与认识,因此,深入了解微型桩的支护特点并研究安全监测设计具有重要的理论意义
和工程意义。
本文依托国家自然科学基金项目——《微型桩与滑坡地震动力相互作用研究》(批准号:41572261),主要采用数值模拟方法,对微型桩加固堆积层滑坡时的地震动力特征及桩土相互作用机理进行了多方位、系统性地研究,并将研究结果与已有的微型桩治理土质滑坡动力响应特征加以对比分析,最终提出了两类情形下的微型桩加固滑坡安全监测预警方案。
总结来说,本文研究内容如下:(1)以堆积层滑坡振动台试验设计方案为依据,使用ABAQUS数值分析软件建立相应的数值模型,从单元划分、材料本构关系与计算参数确定、边界条件设置、动力加载方法等方面对建模过程做出了详细阐述。
(2)通过对原型滑坡与试验滑坡模型的地震动力数值模拟计算,并结合振动
台试验的现象及数据测量结果,对堆积层滑坡中的抗滑微型桩的变形破坏特征、位移变化、内力分布规律以及滑坡体的失稳破坏发展情况、加速度动力响应特征、坡面受力特点等进行了深入对比分析与总结。
同时,也对比研究了微型桩加固两类滑坡时受力特点与变形破坏情况的异同点。
(3)根据总结得到的微型桩加固两类滑坡时的变形特征和受力规律以及滑坡体失稳特点,提出将滑坡体位移变形、滑坡推力、微型桩内力及变形情况作为安
全监测主要控制因素,以监测仪器、监测内容、监测周期、监测注意事项等多方面为切入点设计和制定了自动化、远程化、全方面、可靠性强的安全监测方案。