考虑黄土土拱应力递减特征的抗滑桩桩间距计算

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文考虑黄土土拱应力递减特征的抗滑桩桩间距计算摘要黄土为弹塑性体，在滑坡推力和抗滑桩支挡作用下土体存在塑性变形和应力偏转，形成了沿滑坡推力方向主应力逐渐递减的桩间土拱效应。由于土拱效应对于抗滑桩等非连续支挡结构支护功能的发挥具有重要的作用，展开抗滑桩桩间土拱效应研究对于滑坡治理具有一定的指导意义。因此，本文在总结前人对土拱效应研究的基础上，展开了考虑黄土土拱主应力递减特征的抗滑桩桩间距计算研究，主要的工作内容包括以下几点：（1）通过对桩土相互作用研究分析，总结了土拱形成机理、分类、拱形特征，

2、同时结合前人研究结果，对黄土土拱受力、应力分布情况及破坏特征进行了分析，其中土拱内部主应力沿着滑坡推力方向逐渐递减的特征分析结果更加符合黄土等弹塑性体的应力分布情况。（2）结合土拱主应力递减特征的分析结果，根据合理拱轴线（拱形及受力）特征，应用桩间土拱极限状态下的静力平衡条件、内力与应力的关系方程以及莫尔-库伦强度准则，分别从摩擦土拱、直接土拱角度理论推导了抗滑桩桩间距计算公式，分析了滑坡推力、土体强度参数、抗滑桩设计参数（桩间距）对土拱效应的影响。结果表明：当考虑摩擦土拱时，桩间距偏大；考虑直接土拱，桩间距偏于合理

3、，也较安全，在抗滑桩桩间距确定中应该优先考虑。同时桩间净距与土体强度参数粘聚力、内摩擦角成正相关关系，与滑坡推力成反相关关系。I太原理工大学硕士研究生学位论文（3）以山西柳林贺西煤矿选煤厂黄土滑坡为例，运用本文所推导的抗滑桩桩间距计算公式，在充分分析该滑坡工程地质条件和考虑黄土桩后土拱力学特性的前提下，得到了滑坡抗滑桩桩间距的合理尺寸，4年的工程实践应用验证了本文计算的合理性，并与部分文献研究成果进行了对比分析，分析了该理论成果的适用性。关键词：土拱效应；桩间距；黄土滑坡；应力分布II太原理工大学硕士研究生学位论文C

4、ALCULATIONOFTHEANTI-SLIDEPILESSPACINGCONSIDERINGSTRESSDECREASINGCHARACTERISTICSOFLOESSSOIL-ARCHABSTRACTLoessisanelastic-plasticbody,thereexitplasticdeformationandstressdeflectioninsoilwhensufferinglandslidethrustandeffectofanti-slidepiles,thenthestresscharacter

5、isticthatthemainstressdecreasinginthedirectionoflandslidethrustforceforms.Becausethesoilarchingeffectplaysanimportantroleinthefunctionofanti-slidepiles,itisofgreatsignificancetostudythesoilarchingeffectbetweenanti-slidepilesinlandslidegovernance.Thispaperstudie

6、sthecalculationofanti-slidepilesspacingconsideringstressdecreasing,themainlycontributionsofthisresearchincludethefollowingaspects:（1）Throughtheanalysisoninteractionofpilesandsoil,mechanism,arcuationandclassificationofsoilarchingaresummarized.Atthesametime,combi

7、ningpreviousresearchresults,forcesituation,stressdistributionandfailurecharacteristicsofloesssoilarchingareanalyzedinthispaper.Especially,thestresscharacteristicthatthemainstressdecreasinginthedirectionoflandslidethrustforceismoreinlinewithstressdistributionofl

8、oess.（2）Basedoncharacteristicsofstressdecreasing,reasonablearchaxis,staticequilibriumconditions,relationshipbetweeninternalforceandstress,andMohr-coulombstrengthcriterion,an