深層滑坡體特長(zhǎng)抗滑樁護(hù)壁支護(hù)參數(shù)優(yōu)化及極限位移研究.pdf

1、改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)有了迅猛的發(fā)展,因此使得在特殊地質(zhì)條件下的土木工程成為可能,大量的鐵路公路以及地下工程紛紛上馬,當(dāng)穿越滑坡地帶時(shí)常常會(huì)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,威脅施工人員的生命安全,嚴(yán)重影響工期。在這種情況下,抗滑樁由于抗滑力大、設(shè)備簡(jiǎn)單、節(jié)省工程數(shù)量、噪音低且施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)而備受現(xiàn)場(chǎng)親昧,在土木工程中的作用是不可替代的。因?yàn)榭够瑯豆こ淌窃诘叵率┕?為了保障施工人員的安全和工程的順利進(jìn)行,一般都必須設(shè)置支護(hù)井壁,也就是抗滑樁護(hù)壁?？够瑯兑?/p>

2、旦開(kāi)挖,抗滑樁護(hù)壁便作為臨空面的主要支護(hù)而承受著樁周圍巖產(chǎn)生的土壓力,迄今為止,抗滑樁開(kāi)挖的深度與側(cè)向土壓力的關(guān)系并沒(méi)有科學(xué)的論證,在抗滑樁的設(shè)計(jì)中也沒(méi)有明確考慮到抗滑樁護(hù)壁對(duì)樁身承載力到底有多大貢獻(xiàn),然而抗滑樁護(hù)壁科學(xué)合理的設(shè)計(jì)將直接影響到施工人員的安全與抗滑樁工程的質(zhì)量。
　　目前開(kāi)挖深度在70m以上的抗滑樁在國(guó)內(nèi)外幾乎沒(méi)有類似的工程可以借鑒,屬于特長(zhǎng)抗滑樁。為了研究深層滑坡體特長(zhǎng)抗滑樁護(hù)壁的極限位移,本文依托大坪滑坡治理工程

3、,使用大型有限元軟件 ANSYS對(duì)特長(zhǎng)抗滑樁70-71m處的護(hù)壁受力和變形做數(shù)值模擬分析,以朗肯主動(dòng)土壓力理論和土拱效應(yīng)為理論基礎(chǔ),在應(yīng)力釋放率和塑性應(yīng)變之間建立關(guān)系,根據(jù)塑性應(yīng)變突變?cè)?發(fā)生塑性應(yīng)變突變時(shí)所對(duì)應(yīng)的位移值,就是抗滑樁護(hù)壁的極限位移,并對(duì)抗滑樁護(hù)壁的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　研究?jī)?nèi)容與方法:
　　(1)查閱大量的文獻(xiàn)資料,對(duì)抗滑樁樁周圍巖體的變形有了新的認(rèn)識(shí),樁周圍巖體變形指的是一旦抗滑樁開(kāi)挖,其支護(hù)也就是抗滑

4、樁護(hù)壁有了塑性變形,且不能有效的控制塑性變形,致使變形值大于規(guī)定值,或者抗滑樁完工后,抗滑樁護(hù)壁四周有裂紋和鼓起等情況可以看做是抗滑樁樁周圍巖體發(fā)生變形;
　　(2)將樁周圍巖塑性應(yīng)變發(fā)生突變時(shí)的狀態(tài)定義為極限狀態(tài),通過(guò)模擬抗滑樁樁周圍巖的應(yīng)力釋放,也就是在改變抗滑樁樁周圍巖的應(yīng)力釋放率的過(guò)程中,樁周圍巖關(guān)鍵點(diǎn)處的塑性應(yīng)變會(huì)發(fā)生突變,即可得到極限狀態(tài)。利用Excel對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)塑性應(yīng)變和關(guān)鍵部位位移隨應(yīng)力釋放率變化的曲線進(jìn)行繪制,得到

5、塑性突變點(diǎn),從而得到深層滑坡體特長(zhǎng)抗滑樁護(hù)壁的極限位移值;
　　(3)通過(guò)對(duì)影響深層滑坡體特長(zhǎng)抗滑樁樁周圍巖穩(wěn)定性的幾個(gè)因素進(jìn)行數(shù)值模擬,在分析各參數(shù)時(shí),需使其他參數(shù)為定值,改變某一參數(shù)研究這一參數(shù)對(duì)樁周圍巖體在X和Y方向的塑性應(yīng)變、位移變化和應(yīng)力變化的趨勢(shì),從而對(duì)抗滑樁護(hù)壁的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　主要研究成果:
　　(1)結(jié)合大坪滑坡的現(xiàn)場(chǎng)情況,在介紹了抗滑樁開(kāi)挖過(guò)程中空間效應(yīng)的基礎(chǔ)上,分析總結(jié)了樁周圍巖變形的原因

6、。內(nèi)因就是大坪滑坡的地質(zhì)特點(diǎn),也就是抗滑樁樁周巖土體的巖石特性和抗滑樁所在的高地應(yīng)力;外因包括施工工法和抗滑樁護(hù)壁的支護(hù)措施等。
　　(2)以塑性突變理論為指導(dǎo),通過(guò)使用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行數(shù)值模擬,利用Excel繪制曲線,得到塑性突變點(diǎn),進(jìn)而得到深層滑坡體特長(zhǎng)抗滑樁護(hù)壁的極限位移值,頂腳處極限位移為1.04mm,X方向中點(diǎn)處的極限位移為3.53mm,Y方向中點(diǎn)處的極限位移為3.12mm。
　　(3)對(duì)抗滑樁護(hù)壁不同