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滑坡灾害防治技术微型桩群桩物理模拟试验

作　者: 梁炯
导　师: 门玉明
学　校: 长安大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 黄土滑坡 滑坡防治 微型桩群桩 模型试验 FLAC 3D 数值模型
分类号: P642.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 151次
引　用: 5次
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内容摘要


黄土滑坡是我国黄土地区广泛发育的、危害性较强的表生地质灾害,其频繁的发生,不仅对当地人民生命财产造成严重危害,也制约着广大黄土地区国民经济的可持续发展。因此,研究黄土滑坡灾害防治技术是防灾减灾工程的重要课题之一。在众多滑坡防治技术中,微型桩技术是一种近年来才受到人们关注的新技术,由于它具有场地适应性强、对滑体扰动小,施工速度快等优点,使其有可能成为_种黄土地区滑坡灾害防治的重要技术,对其在黄土滑坡中的适用性和可靠性进行深入研究,对于发展黄土滑坡的防治技术和方法,具有重要的理论意义和实用价值。本文以中国地质调查局项目“滑坡灾害微型桩防治技术大型物理模拟试验”为依托,开展了桩周配筋和桩心配筋的微型桩群桩大型物理模型试验。通过采用位移传感器、水准仪、土压力传感器、电阻应变片等测试仪器,分析了微型桩在黄土滑坡中的变形特征、以及桩自身的抗滑机理,并与未加微型桩时的滑坡模型测试数据进行比较,初步阐明微型桩的承载机理,确定微型桩的破坏模式。文中用FLAC 3D有限元软件建立了黄土滑坡和微型桩结构的数值模型,通过数值计算,分析了微型桩的受力和位移等物理参数,并与模型试验所得结果进行对比、相互结合、相互论证,进一步阐明了微型桩的承载机理、微型桩在黄土滑坡作用下的受力特征及破坏规律。对黄土滑坡中的微型桩设计提供了试验依据。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 课题来源  9
  1.2 本文研究的目的、意义和内容  9-13
    1.2.1 研究目的及意义  9-10
    1.2.2 本文的研究内容  10-13
  1.3 微型桩的研究现状  13-17
    1.3.1 国外微型桩的研究现状  13-14
    1.3.2 国内微型桩的研究现状  14-17
第二章 滑坡基本参数模型试验  17-27
  2.1 试验目的  17
  2.2 模型试验的原理  17-19
    2.2.1 模型试验的意义  17
    2.2.2 相似理论基本定理  17-19
  2.3 基本参数模型试验设计  19-21
    2.3.1 相似比例的确定  19
    2.3.2 基本参数试验模型材料的模拟  19-21
  2.4 数据采集  21-24
    2.4.1 土压力传感器的布设  21-23
    2.4.2 位移传感器的布设  23-24
  2.5 荷载设计  24-25
  2.6 试验步骤  25
  2.7 试验结果分析  25-27
第三章 微型桩群桩模型试验  27-37
  3.1 试验目的  27
  3.2 群桩模型试验设计  27-30
    3.2.1 微型桩  27-29
    3.2.2 桩顶联系梁  29-30
  3.3 数据采集  30-35
    3.3.1 电阻应变片的布设  30-32
    3.3.2 土压力传感器的布设  32-34
    3.3.3 位移传感器的布设  34-35
  3.4 荷载设计  35-36
  3.5 试验步骤  36-37
第四章 模型试验数据分析  37-63
  4.1 桩心群桩模型试验数据分析  37-47
    4.1.1 桩心群桩位移数据分析  37-38
    4.1.2 桩心群桩土压力数据分析  38-45
    4.1.3 桩心群桩应变片数据分析  45-47
  4.2 桩周群桩模型试验数据分析  47-57
    4.2.1 桩周群桩位移数据分析  47-48
    4.2.2 桩周群桩土压力数据分析  48-55
    4.2.3 桩周群桩应变片数据分析  55-57
  4.3 微型桩承载机理分析  57-58
  4.4 微型桩破坏模式分析  58-63
第五章 有限元模拟  63-75
  5.1 FLAC 3D基本介绍  63
  5.2 模型的建立  63-66
  5.3 结果分析  66-73
    5.3.1 模型位移云图  66
    5.3.2 最大不平衡力  66-67
    5.3.3 主应力云图  67-69
    5.3.4 微型桩受力  69-70
    5.3.5 微型桩力矩  70-71
    5.3.6 微型桩位移矢量  71-73
  5.4 有限元模拟结果与模型试验结果对比分析  73-75
第六章 结论与展望  75-79
  6.1 主要结论  75-77
  6.2 展望  77-79
参考文献  79-83
致谢  83

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 工程地质学 > 动力地质及工程地质作用 > 滑坡
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