微型桩加固膨胀土滑坡机理研究

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为保证社会安全发展的需要,各类地质灾害步入我们的视野,传统支挡措施以难以满足各类地质灾害治理的需要。随着各项要求的日益提高,滑坡的治理工作正向着轻型化、小型化发展。注浆微型桩支护体系就是在这一大背景条件下走进我们视野中的。与传统抗滑支挡结构相比,微型桩具有施工快捷方便、扰动小、见效快、适用范围广等特点。微型桩作为一项治理滑坡、边坡的新技术而言,出现的历史较晚,实际工程使用中大多仍是经验性的,相对的设计计算理论等相关理论并不完善。微型桩的滑坡加固理论研究正处于一个起步阶段,对于微型桩今后的发展与应用是十分不利的。本文在总结国内外学者的试验研究成果的基础上,通过数值模拟手段,用数值模拟软件FLAC3D模拟计算膨胀土滑坡在微型桩支护条件下坡体的应力及应变变化规律,分析讨论了不同因素的变化对微型桩工作性产生的变化规律,得出了一些有意义的结论,为今后微型桩的深入研究提供了素材。通过模拟计算表明,微型桩结构对滑坡的加固起到了应有的效果,与传统抗滑桩等支挡结构相比,微型桩属于柔性支护,他对滑体的加固作用不仅体现在通过自身刚度抵抗下滑力,还通过注浆作用改善桩周土体的力学性能,变滑体为抗体在桩土共同作用下共同发挥抗滑支挡的作用。因此微型桩更多的被认为是一种支护体系,相互联合发挥作用。在合理的设计参数条件下,微型桩有效减小了滑坡滑动面90%以上的位移,滑体塑形区域基本消失,达到了加固坡体的效果。设桩径D,经过多次的模拟对比分析,分析认为桩间距8D-10D范围内单桩能有效发挥自身抗滑作用;以第一排桩为例,排桩桩体应变规律基本是随着排间距的增大而增大,在超过一定范围后滑坡失稳破坏,合理的排间距取值以10D-13D为宜;桩体嵌固深度以1/3-1/2桩长最佳。分析研究发现微型桩桩间存在土拱效应,但在不同土力学参数条件下效果有很大区别。本文的研究结论对于今后微型桩的深入研究提供了较好的素材,同时对微型桩治理浅层膨胀土滑坡的施工及设计有积极的指导意义。
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