浅谈抗滑微型桩组合结构的计算理论研究

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1、西南交通大学硕士学位论文抗滑微型桩组合结构的计算理论研究姓名：吴文平申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：周德培20080601西南交通大学硕士研究生学位论文第1u页摘要微型桩是直径在100----300mm之间的桩。开始人们认为微型桩只能构造成树根桩来承受竖向荷载，最近20年里，微型桩技术的发展改变了人们以往对微型桩的片面认识。人们逐渐认识到微型单桩也能承受较大的竖向荷载和横向荷载。微型桩帮助工程师解决了许多困难的支护问题，特别是在施工条件受到严格限制的情况下。现在学者又开始重新关注微型桩，开始把微型桩应用到基坑支护、边(滑)坡防治、震后重建工程中。但微型桩应用于边

2、(滑)坡治理的计算理论相对滞后，因此研究微型桩组合结构的在滑坡治理中的作用机理及计算方法是一项非常紧迫的任务。本文首先收集了国内外目前关于微型桩的研究资料，将已用于实际工程的微型桩进行分类，将本论文主要研究的微型桩组合结构纳入其中一种分类，阐述这种结构在滑坡治理工程中的作用机理。沿着这条思路，本文进一步结合模型试验与计算理论讨论了抗滑微型桩组合结构的设计方法，最后结合工程实例对理论计算进行验证。通过研究，本论文主要的主要工作和成果如下：(1)广泛收集了国内外关于微型桩应用和理论计算的资料，对目前已有的微型桩结构进行分类，从而突出了本论文要讨论的抗滑微型桩组合结构。其次分析

3、了该结构在滑坡治理中的作用机理。最后给出了抗滑微型桩组合结构的设计流程图。(2)简单介绍了两种安全系数定义下滑坡推力的计算公式，并且认为定义安全系数为滑块滑动面上抗剪强度与剪应力之比计算出来的滑坡推力更符合实际情况，同时也简要介绍了滑坡推力在组合结构上的分布形式，最后定义了抗滑微型桩组合结构的结构间距，并推导了结构间距的理论计算公式，也讨论了这个理论计算公式的使用条件及使用方法。(3)以3×3的抗滑微型桩组合结构为例，针对其的受力特点，通过合理假设和简化得到其计算的力学简化模型，创造性地给出了两种确定微型桩内力的两种估算方法：线性位移假设法和抛物线位移假设法，两种方法互相

4、验证。运用MATLAB的符号运算功能，给出了滑面以上部分的微型桩内力表达式。(4)为了掌握组合结构的抗滑机理、变形趋势以及作用在组合结构上荷载的分布形式，对抗滑微型桩组合结构进行了模型试验研究，根据所测的数西南交通大学硕士研究生学位论文第1V页据计算模型试验中微型桩上的内力，画出微型桩的弯矩图，从而分析微型桩在滑坡治理中的抗滑机理、荷载的分布形式。(5)结合实际工程，依据理论公式计算抗滑微型桩组合结构的内力，同时验证两种计算方法即线性位移假设法和抛物线位移假设法的可靠性。关键词微型桩；组合结构；抗滑桩：滑坡推力；结构间距；位移假设法：模型试验西南交通大学硕士研究生学位论文

5、第v页AbstractMicro-pileisatypeofsmalldiameterboredpileofwhichthediameterisbetween100and300mm．Atfirst．micro．pilesiSconsideredasawholestructuretobearverticalloads．However,inrecent20years，duetothedevelopmentofmicro—piletechnology,theviewsonbearingcapacityofmicro．pilehavebeenchanged．Itisgradual

6、lyrealizedthatsinglemicro—pileisalsoabletoresistlateralloads．Itishelpfulforengineerstoapplymicro-pileinsupportingprojects，especiallyinwhichtheconstructionconditionisconstricted．Asaresultoftheadvantagesofapplyingmicro-pile，attentionsarepaidtomicro．pile．andmicro‘pilesareusedinfoundationpits

7、upporting，slopecontrollingandreconstructionprojectsafterearthquake．However,thetheoryonmicro．pileappliedinslopeengineeringfallsfarbehindpractice．Inviewoftheresearchsituation，itisanurgenttasktostartresearchesonanti—slidingmechanismofmicro—pilecompositestructure．Inthis