新型復合式梯鍵抗滑結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本文根據(jù)普通單體抗滑樁及阻滑鍵在一些特定情形下應(yīng)用局限性的問題，提出了新型復合式梯鍵結(jié)構(gòu)這一適用性更強的新型復合式抗滑支擋結(jié)構(gòu)，復合式梯鍵結(jié)構(gòu)由一系列的梯鍵結(jié)構(gòu)單元剛性組合而成，每個梯鍵單元又由矩形豎腿、馬蹄形橫臂和橫向鎖固鍵三個基本單元剛性組合而成。鑒于目前缺乏復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的應(yīng)用經(jīng)驗與實測數(shù)據(jù)，也沒有成熟的分析理論和計算方法，同時由于復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的特殊體型和布置方式，難以通過常規(guī)的計算方法和經(jīng)驗理論進行有效和深入分析，因此本文主要

2、通過數(shù)值模擬對復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的抗滑機理、加固效果及結(jié)構(gòu)受力等方面進行分析研究;并通過復合式梯鍵結(jié)構(gòu)與多排常規(guī)抗滑樁結(jié)構(gòu)對比分析，研究復合式梯鍵結(jié)構(gòu)在滑坡治理當中的經(jīng)濟性和適宜性;同時，提出復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的施工工藝及施工關(guān)鍵技術(shù)，為復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的工程實踐提供參考和依據(jù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴選取適當?shù)幕潞蛷秃鲜教萱I結(jié)構(gòu)物理模型，并據(jù)此建立了基于FLAC3D程序的滑坡分析三維數(shù)值模型，巖土體材料采用理想彈塑性摩爾—庫侖本構(gòu)模

3、型，復合式梯鍵結(jié)構(gòu)采用樁單元模擬，基于強度折減法求解滑坡體的穩(wěn)定安全系數(shù)和極限狀態(tài)的力學狀態(tài)指標。分別對不設(shè)復合式梯鍵結(jié)構(gòu)、設(shè)置復合式梯鍵結(jié)構(gòu)、設(shè)置多排常規(guī)抗滑樁結(jié)構(gòu)和去除橫向鎖固鍵的四種工況條件進行了模擬計算，得到了結(jié)構(gòu)和滑坡巖土體的各項作用效應(yīng)指標。⑵通過對比不設(shè)置結(jié)構(gòu)和設(shè)置復合式梯鍵結(jié)構(gòu)情況下，數(shù)值模擬的滑坡體剪應(yīng)變增量、位移矢量、塑性區(qū)分布和穩(wěn)定安全系數(shù)指標，認為復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的抗滑機理主要是能夠顯著降低塑性應(yīng)變區(qū)的發(fā)展程度、減

4、小滑帶區(qū)域的剪切變增量及阻滯滑坡體的整體位移，并且可以有效的加固結(jié)構(gòu)設(shè)置區(qū)域的巖土體，充分發(fā)揮整體抗滑支擋作用。所以，復合式梯鍵結(jié)構(gòu)結(jié)合了阻滑鍵和抗滑樁這兩種結(jié)構(gòu)型式的綜合功能，更充分發(fā)揮了對滑坡體的加固阻滑效果，顯著提高了滑坡體的整體穩(wěn)定安全裕度，對滑坡治理工程有更廣泛的適用性。⑶通過將復合式梯鍵結(jié)構(gòu)與多排常規(guī)抗滑樁結(jié)構(gòu)的樁身總體積進行對比，發(fā)現(xiàn)復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的樁身總體積更小，材料消耗更少，經(jīng)濟性更好;通過將兩者數(shù)值模擬的滑坡體剪應(yīng)變

5、增量、位移矢量、塑性區(qū)分布和穩(wěn)定安全系數(shù)等指標進行對比，發(fā)現(xiàn)復合式梯鍵結(jié)構(gòu)阻滑效果明顯優(yōu)于多排常規(guī)抗滑樁結(jié)構(gòu);通過將兩者軸力、剪力和彎矩等內(nèi)力分布和位移矢量計算指標進行對比，發(fā)現(xiàn)兩者結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形分布規(guī)律總體上較為近似，但復合式梯鍵結(jié)構(gòu)在樁身和樁端處相互連接的布置體型可以更加顯著的抵抗滑坡荷載的作用，使其承受的剪力值更小并且剪力分布更加均衡，協(xié)調(diào)性更強，更有利于發(fā)揮和調(diào)動梯鍵結(jié)構(gòu)全部分段的軸向抗力作用和整體抗彎支擋作用。⑷根據(jù)現(xiàn)有的施

6、工技術(shù)理論和類似工程的實踐經(jīng)驗，描述了復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的布置型式，提出了復合式梯鍵結(jié)構(gòu)的施工工藝，并從關(guān)鍵施工技術(shù)、關(guān)鍵構(gòu)造措施和效果監(jiān)測措施等三個方面進行了研究和總結(jié)?？偨Y(jié)認為:復合式梯鍵結(jié)構(gòu)施工方式應(yīng)遵循動態(tài)設(shè)計、信息化施工的基本原則，采用追蹤滑帶確定洞井的定位方法進行施工，同時遵循分級平行、由平洞至豎井的施工開挖程序。關(guān)鍵施工技術(shù)主要體現(xiàn)于維護施工期洞室穩(wěn)定、保護圍巖完整性和保證結(jié)構(gòu)混凝土回填質(zhì)量三方面。關(guān)鍵構(gòu)造措施主要體現(xiàn)于鋼筋套