預應力錨拉樁三維土拱效應研究.pdf

1、預應力錨索抗滑樁是20世紀80年代開始應用及發(fā)展起來的一種新型支擋結構，由于它具有安全、經濟、節(jié)約用地等優(yōu)點，在公路、鐵路及房屋建筑工程中的高邊坡、深基坑治理中己獲得了廣泛應用。工程實踐表明，目前樁錨支護結構設計中土壓力傳遞模式還不能較好地反映其真實受力狀況，有待進一步完善。
　　本文作者在工程實踐及查閱國內外相關文獻的基礎上，借鑒樁承式路堤土壓力傳遞方式，將其引入到錨拉樁設計中，提出了一種新的土壓力計算模式——基于“三維土拱效應

2、”的土壓力傳遞模式，即樁板結構后的大部分土壓力通過土體不均勻變形而形成的空間土拱直接傳遞到錨頭，剩余部分的土壓力才經樁板結構再傳遞到錨頭。
　　為了論證該理論的正確性，論文依托重慶市科技攻關項目——基于三維土拱效應的預應力錨拉樁關鍵技術研究與應用（CSTC,2010AC0109），采用理論分析、室內模型試驗、數(shù)值分析及工程監(jiān)測等技術方法，對錨拉樁支護結構三維土拱效應是否存在、影響土拱效應的因素、錨拉樁荷載傳遞機理及樁板所受土壓力大

3、小等方面進行了深入研究，取得了以下階段性成果：
　?、偻ㄟ^理論分析，論證了三維土拱效應存在的可能性，提出了形成三維土拱效應的基本條件，推導得到了形成土拱效應的錨點間距控制方程。在此基礎上，推導得到了基于三維土拱效應的樁板土壓力計算公式，探討了影響樁板所受土壓力大小的相關因素，并將計算結果與常規(guī)設計方法進行了對比分析，闡述了本文計算結果的合理性。
　?、谕ㄟ^室內模型試驗，驗證了土拱效應的存在，發(fā)現(xiàn)了土拱效應在支擋結構中部較其上

4、部及坡腳部位要顯著的分布規(guī)律。根據(jù)實驗結果，將三維土拱拆分為4個兩端直接支撐在錨頭上的三棱形土拱及1個四邊支撐在4個三棱形土拱上的殼體土拱。測試數(shù)據(jù)表明，土壓力沿填土深度呈非均勻分布，樁背土壓力呈反“B”字型，錨索位置處樁身土壓力較大；擋板背后土壓力呈正“B”字型，擋板土壓力分布規(guī)律與樁身相反，即距錨頭距離越大，土壓力也較大。
　?、弁ㄟ^數(shù)值分析，進一步驗證了土拱效應的存在，得到了與室內試驗相同的土拱分布規(guī)律。分析了錨頭間距、土體