浅谈微型桩结构体系抗滑机理研究

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1、西南交通大学硕士学位论文微型桩结构体系抗滑机理研究姓名：肖维民申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：周德培20080401西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要微型桩一般是指桩径在70-'-'300mm之间，长细比较大，采用钻孔、强配筋和压力注浆工艺施工的小直径桩。近年来微型桩作为一种新型边坡支挡结构，在工程实践中得到越来越广泛的应用，而且取得了很好的工程效果和经济效益。尽管如此，关于微型桩结构体系抗滑机理的理论研究成果少之又少。鉴于这种国内外的研究现状，因此着手微型桩抗滑机理的理论研究十分必要，也是一项十分前

2、沿、紧迫的任务。．‘本文汇总目前在国内工程实际中所采用的微型桩结构形式，将微型桩结构形式分为独立布置微型桩结构、平面刚架微型桩体系、空间刚架微型桩体系和微型群桩组合结构体系，主要对微型桩结构的抗滑机理和相关设计计算理论进行研究。首先研究独立布置微型桩体系、平面刚架微型桩体系在加固顺层岩质边坡中的抗滑机理，然后对微型桩群桩组合结构的抗滑机理和设计理论进行分析研究，最后结合工程实例对理论计算进行验证。通过本文研究，主要取得以下结论和成果：(1)从微型桩单桩的抗剪能力入手，首先介绍了计算微型桩抗剪能力的两种计算方法：仅考虑

3、微型桩中钢筋的抗剪能力和考虑微型桩与结构面相互作用的抗剪能力，并建立了力学模型对考虑桩与结构面相互作用的微型桩抗剪能力进行分析。其次分析了顺层潜在滑动范围的确定及滑坡推力的计算，然后在此基础上对微型桩加固后的边坡稳定性进行了分析。最后给出了独立布置微型桩加固顺层边坡的设计流程图。(2)建立力学模型对平面刚架微型桩体系加固顺层边坡的抗滑机理进行研究。研究结果表明平面刚架微型桩体系可以增加局部不稳定岩体的抗滑力，但对于其加固范围内的所有岩体来讲，其所能提供的总抗滑力不会增加。(3)分别对独立布置微型桩体系和平面刚架微型桩

4、体系建立位移模型，分西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页析体系中单桩的桩项位移。通过比较可知平面刚架微型桩体系对减小坡体位移更加有利，更能控制桩间岩体裂隙的产生、发展，对边坡稳定性有更加积极的作用。(4)针对工程中常用的微型桩群桩组合结构，以3×3微型桩群桩为例，分加锚杆和不加锚杆两种情形，建立计算模型分析结构的内力和稳定性。另外，在Winkler弹性地基理论的基础上建立桩与土体的相互作用模型。(5)结合某高速公路典型工点，依据理论分析对微型桩群桩组合结构进行了设计计算，并将计算所得弯矩与室内模型试验测得结果进行对

5、比分析。关键词微型桩；独立布置微型桩体系；平面刚架微型桩体系；抗剪能力：位移模型；微型桩群桩组合结构西南交通大学硕士研究生学位论文第1II页AbstractMicro-pileisatypeofsmalldiameterboredpileconstructedbystrongreinforcementandpressuregrouting，ofwhichthediameterisbetween70and300mm，slendernessratioislargerthan30．Inrecentyears，asanewt

6、ypeofslopesupportingstructure，micro—pilehasamoreandmorewideapplicationinslopereinforcingengineering．Furthermore，goodengineeringandeconomiceffectshavebeenproducedbyusingmicro—pilestructures．However,littletheoreticalstudieshavebeendoneontheanti—slidingmechanismof

7、micro—pileunderlateralloads．Inviewoftheresearchsituationathomeandabroad，itisanurgenttasktostartresearchesondesigntheoryofmicro-pile．Inthispaper,basedonallkindsofmicro—pilestructureappliedindomesticprojects，micro-pilestructuresCanbeclassifiedintofourtypes：indepe

8、ndentlydistributedmicro-piles，planeframemicro-pilestructure，spaceframemicro—pilestructureandmicro—pilecompositestructure．Themaincontentsofthisthesisfocusonstudiesofdesignand