抗滑桩加固边坡渐进破坏过程的模拟和机理研究

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1、硕士研究生学位论文摘要I摘要近年来，由于土木工程的建设和地震等自然灾害的引发，滑坡灾害在我国频频发生，给人民生命财产安全及经济建设造成了严重影响。因此，对复杂边坡在不同应力条件下的稳定性进行有效、可靠的评估和分析，在理论研究与工程中均具有重要意义。由于边坡土体的不均匀性，使得边坡土体中的应力分布不均。在荷载作用下，土体内部的应力场不均匀，先达到抗剪强度的土体发生剪切破坏，将无法承载的应力传递给相邻区域的土体，导致相邻土体内应力增大，最终造成边坡失稳。在这个过程中，发生了应力的释放、传递以及重分布，这就是边坡渐进性破坏的整个过程，是实际中滑坡发生的真实过程。所以对边坡渐进破坏过程的研究能

2、更加准确地反应边坡的实际状态，是进行边坡稳定性分析的基础。抗滑桩支护是治理滑坡的主要措施之一，它是一种特殊的侧向受荷桩，依靠桩与周围岩土体的共同作用，将滑坡推力传到稳定的地层，利用稳定地层的锚固作用和被动抗力来平衡滑坡的推力。本论文主要围绕抗滑桩加固边坡的渐进破坏过程和机理进行研究，采用有限元软件ABAQUS，分别对三维土质边坡和支护进行数值分析。以强度折减法为基础，对边坡渐进破坏过程进行模拟，研究了抗滑桩加固边坡渐进破坏过程，其中主要研究内容包括以下三个部分：首先，确定抗滑桩的最佳支护位置、桩间距及锚固深度，分析桩身前后应力分布情况，以及不同影响因素下桩加固边坡的安全系数。其次，基于

3、桩基实验，对各种缺陷桩低应变检测进行数值模拟，通过考虑初始缺陷的抗滑桩加固进行研究，分析缺陷桩对边坡渐进破坏过程的影响，为实际工程提出建议。最后，通过设置初始缺陷区域，研究土体的初始不均匀性对边坡渐进破坏过程的影响。对模型单元设置不同材料参数，实现缺陷单元的弱化及强化。对有初始缺陷边坡进行抗滑桩加固后的稳定性进行系统研究，通过对应变局部化区域发展过程的模拟，获得整体和局部的应力应变关系与安全系数，以及特征单元的应力应变曲线，进一步分析了边坡变形机理，为实际工程提出相关建议。关键词：渐进破坏；缺陷单元；数值模拟；强度折减；抗滑桩；边坡稳定性II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文Ab

4、stractIIIAbstractInrecentyears,landslidesoccurfrequentlyinourcountryduetotheconstructionofcivilengineeringandearthquakeandothernaturaldisasterswhichhasseriouslyaffectedpeople'slivesandpropertysafetyandeconomicconstructioninrecentyears.Therefore,thecomplexoftheslopestabilityunderdifferentstressco

5、nditionsforeffectiveandreliableevaluationandanalysisisofgreatsignificancebothintheoryandengineering.Slopeiscomposedofinhomogeneoussoil,sothedistributionofstressintheslopeisnotuniform.Underload,thestressfieldinthesoilisalsouniform.Whenthesoilfirstreachesthesoilshearingstrength,shearfailureoccurre

6、d.Thestress,whichisunabletobear,istransmittedtotheadjacentareasoil,andthestressofadjacentsoilincreases,finallytheslopeinstabilitygenerates.Inthisprocess,therelease,transferandredistributionofstressoccurred.Thewholeprocessofthegradualdestructionoftheslopeistherealprocessoflandslideinpractice.Ther

7、efore,thestudyontheprogressivefailureprocessoftheslopecanreflecttheactualstateoftheslopemoreaccurately,whichisthebasisforthestabilityanalysis.Theanti-slidepilesupportingisoneofthemainmeasurestocontrolthelandslide.Itisakindof