微型桩支护体系作用机理及其在滑坡治理工程中的应用

来源 :煤炭科学研究总院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:li438
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滑坡是一种能给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失的常见自然灾害,其防治一直是岩土工程界广大学者和工程师的研究热点。近年来微型桩冈施工方便、迅速,对边坡扰动小,施工后桩体与岩土体形成复合土工材料,可充分发挥岩土体自身的强度等优点而在滑坡防治工程中得到广泛应用,但对其抗滑理论的研究严重滞后于实践,急需全面展开研究。  本文以微型桩支护体系的抗滑机理为研究对象,综合运用总结分析、数值计算模拟、室内模型试验、现场工程试验、理论推导和工程实践检验等研究方法,取得了一系列重要的、有意义的研究成果:  (1)微型桩支护体系治理滑坡是近几年发展起来的一种新型支挡结构,总结微型桩治理滑坡的工程实践,将微型桩治理滑坡的独立支护体系分为五种:独立微型桩支护体系、平面刚架微型桩支护体系、空间平面刚架微型桩支护体系、空间刚架微型桩支护体系和组合微型抗滑桩支护体系,并给出了各自的适用条件。  (2)微型桩支护体系的数值模拟、室内模型试验和现场工程实验表明:微型桩的最大受力点和最大受弯点均位于滑面位置,同时刚架体系微型桩的轴力具有拉压间隔分布的特点;微型桩轴力的总体趋势是增大的(不管是拉力还是压力),时间越长受力增大越明显,呈现明显的被动受力特点。  (3)通过理论分析与数学推导,认为微型桩治理滑坡的作用机理为注浆改造作用、被动锚固原理和桩体本身的支挡作用:注浆改造作用主要表现为对岩土体力学性质的改善,但大多数情况下只能提高滑体的力学性能、防止地表水下渗,而很难直接提高滑带的力学性质;桩体本身的支挡作用能力很小,在计算时不予考虑;被动锚固力是其抗滑的主要作用,推导了抗滑作用力计算公式Td=min(Tn,Tu)和桩数计算公式n=p/Td。  (4)提出了采用微型桩支护体系治理滑坡的设计流程和设计计算方法,给出了微型桩的施工工艺与流程。  通过黄陵二号煤矿高位水池滑坡等四个工程实例的应用,文中论述的微型桩用于滑坡体防治工程的加固机理和计算方法是可靠的;提出的理论和观点,将为微型桩抗滑体系理论分析、设计计算及技术发展提供可靠的依据;能够用于指导抗滑工程实践。
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