抗滑樁土拱效應(yīng)離散元分析及合理樁間距探討.pdf

1、利用抗滑樁對(duì)滑坡進(jìn)行加固是工程實(shí)際中常用的方法之一。其加固的原理在于利用樁間的土拱效應(yīng)，將滑坡推力轉(zhuǎn)移到抗滑樁上，使樁土共同受力，以此達(dá)到加固滑坡的目的。所以，土拱效應(yīng)的發(fā)生及發(fā)展情況對(duì)抗滑樁加固邊坡的效果有著重要的影響。目前有關(guān)抗滑樁土拱效應(yīng)的數(shù)值模擬研究，多利用有限元或二維離散元進(jìn)行，而忽略了土體為非均質(zhì)散粒體材料，及土拱效應(yīng)發(fā)生在三維空間。在抗滑樁合理樁間距的研究方面，僅考慮樁側(cè)土拱或樁后土拱單獨(dú)作用時(shí)的情形，而樁側(cè)土拱及樁后土拱

2、在一定條件下可同時(shí)存在并共同發(fā)揮承載作用。為此，本文在前人研究的成果上，主要做了如下工作:
　　(1)基于YADE離散元分析軟件，建立三維數(shù)值模型，對(duì)抗滑樁中土拱效應(yīng)在不同深度處的情況進(jìn)行對(duì)比分析，并考慮了樁間距變化與土體不均勻性對(duì)土拱效應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明，在水平方向上，土拱隨深度的增大，其矢高減小，形狀由“深拱”變?yōu)椤氨馄健保珡?qiáng)度有所增加;隨著樁間距的增大，抗滑樁間土拱效應(yīng)影響程度逐漸降低，導(dǎo)致抗滑樁對(duì)滑坡推力的分擔(dān)比例減

3、小，但減小的趨勢(shì)逐漸變緩;土體不均勻性的增強(qiáng)使土拱效應(yīng)能更快形成并發(fā)揮作用，但對(duì)土拱極限承載力并無(wú)顯著影響。
　　(2)在考慮樁后土拱與樁側(cè)土拱共同作用的前提下，基于合理拱軸線假定，在平面條件下，推導(dǎo)了抗滑樁間合理樁間距的計(jì)算公式。探討了滑坡推力沿樁身不同的分布形式，并在滑坡推力非均勻分布的情況下，結(jié)合具體算例，對(duì)所得公式進(jìn)行了驗(yàn)證對(duì)比。同時(shí)，分析了公式中主要參數(shù)的變化對(duì)合理樁間距計(jì)算值的影響情況。
　　(3)在單排樁模型的