滑坡抗滑樁嵌固機理與優(yōu)化控制

目錄
第1章 三峽庫區(qū)秭歸盆地滑坡成因機制與分布規(guī)律 1
1.1 秭歸盆地自然地理與地質(zhì)環(huán)境概況 2
1.1.1 地理位置與交通 2
1.1.2 地形地貌 3
1.1.3 氣象與水文 4
1.1.4 地質(zhì)構(gòu)造與地層巖性 4
1.1.5 水文地質(zhì) 6
1.2 秭歸盆地滑坡數(shù)據(jù)庫建立 6
1.2.1 秭歸盆地滑坡調(diào)查 6
1.2.2 秭歸盆地典型滑坡 7
1.3 秭歸盆地滑坡影響因素 10
1.3.1 地層巖性影響 10
1.3.2 坡體結(jié)構(gòu)因素影響 11
1.3.3 庫水位因素影響 11
1.3.4 降雨因素影響 12
1.3.5 人類工程活動影響 13
1.4 秭歸盆地滑坡成因機制 13
1.5 秭歸盆地滑坡分布規(guī)律 15
1.5.1 影響因子的定量化 15
1.5.2 滑坡在地形因素上的分布規(guī)律 16
1.5.3 滑坡在地層巖性上的分布規(guī)律 18
1.5.4 滑坡在人類工程活動上的分布規(guī)律 18
1.6 秭歸盆地滑坡防治措施 19
1.6.1 滑坡治理工程 19
1.6.2 滑坡監(jiān)測預(yù)警 20
第2章 軟硬相間地層巖體試驗與測試 21
2.1 回彈儀試驗 22
2.1.1 回彈儀儀器 22
2.1.2 回彈儀野外數(shù)據(jù)采集 24
2.1.3 回彈儀數(shù)據(jù)分析 28
2.2 承壓板試驗 30
2.2.1 承壓板試驗設(shè)備與過程 30
2.2.2 泥巖承壓板試驗 31
2.2.3 石英砂巖承壓板試驗 33
2.3 縱波波速測試 36
第3章 軟硬相間地層強度劣化機理 39
3.1 巖塊力學性質(zhì)及強度劣化 40
3.1.1 巖塊單軸壓縮試驗 40
3.1.2 巖塊強度劣化 44
3.2 巖體結(jié)構(gòu)劣化 46
3.2.1 巖體結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計與網(wǎng)絡(luò)模擬 46
3.2.2 分形方法估計巖體強度 58
3.2.3 巖體強度劣化公式的確定 62
3.3 基于地質(zhì)強度指標GSI 法的巖體劣化公式驗證 63
3.3.1 地質(zhì)強度指標GSI 法 63
3.3.2 侏羅系砂巖劣化參數(shù)的驗證 65
3.4 江水干濕循環(huán)致巖體多尺度劣化 66
3.4.1 樣品描述和準備 67
3.4.2 試驗與統(tǒng)計方法 68
3.4.3 試驗結(jié)果 70
3.4.4 江水干濕循環(huán)致巖石多尺度劣化機理 77
3.5 考慮水致劣化與結(jié)構(gòu)特征的巖體參數(shù)量化表征 78
第4章 軟硬相間地層抗滑樁嵌固機理物理模型試驗 81
4.1 相似理論與相似依據(jù) 82
4.1.1 模型試驗相似現(xiàn)象 82
4.1.2 模型試驗相似原則 82
4.2 抗滑樁-滑坡物理模型裝置 83
4.2.1 抗滑樁-滑坡模型框架 84
4.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 84
4.2.3 自動加載系統(tǒng) 85
4.3 雙層軟硬相間地層抗滑樁嵌固機理物理模型試驗 86
4.3.1 模型試驗材料 86
4.3.2 試驗方案 87
4.3.3 測試與加載方式 88
4.3.4 測試結(jié)果與分析 89
4.4 三層軟硬相間地層抗滑樁嵌固機理物理模型試驗 94
4.4.1 模型試驗材料 94
4.4.2 試驗方案 95
4.4.3 測試與加載方式 96
4.4.4 測試結(jié)果與分析 97
4.5 含正交節(jié)理軟硬相間地層抗滑樁嵌固機理物理模型試驗 101
4.5.1 模型試驗材料 101
4.5.2 試驗方案 102
4.5.3 測試與加載方式 104
4.5.4 測試結(jié)果與分析 105
第5章 軟硬相間地層抗滑樁嵌固機理數(shù)值模擬 111
5.1 不同巖性層厚比抗滑樁嵌固機理數(shù)值模擬 112
5.1.1 ABAQUS 有限元軟件 112
5.1.2 數(shù)值試驗計算模型構(gòu)建及參數(shù)選取 112
5.1.3 數(shù)值結(jié)果與分析 114
5.1.4 物理模型試驗與數(shù)值試驗對比 119
5.2 含正交節(jié)理滑床中抗滑樁嵌固機理數(shù)值試驗 122
5.2.1 3DEC 離散元軟件 122
5.2.2 數(shù)值模型建立 122
5.2.3 參數(shù)選取 123
5.2.4 物理模型試驗與數(shù)值試驗對比 124
5.2.5 不同線密度正交節(jié)理抗滑樁變形特征 129
5.3 二維線密度正交節(jié)理滑床中抗滑樁嵌固機理 131
5.3.1 二維正交節(jié)理線密度定義 131
5.3.2 模型建立 131
5.3.3 二維正交節(jié)理滑床中抗滑樁嵌固效果 133
5.4 含正交節(jié)理滑床中抗滑樁*小嵌固深度 137
5.4.1 地質(zhì)背景與概化模型 138
5.4.2 基本工況嵌固機理 141
5.4.3 含不同線密度正交節(jié)理抗滑樁嵌固深度 148
第6章 軟硬相間地層抗滑樁嵌固深度與樁位優(yōu)化 151
6.1 軟硬相間地層抗滑樁受力計算方法 152
6.1.1 均質(zhì)滑床抗滑樁內(nèi)力計算 152
6.1.2 剛性樁嵌固段受力計算 153
6.2 軟硬相間地層抗滑樁變形計算 155
6.2.1 理論計算方法 155
6.2.2 馬家溝滑坡驗證 156
6.3 合理嵌固深度的確定 157
6.3.1 樁身變形與嵌固深度相關(guān)性 157
6.3.2 合理嵌固深度定義 158
6.3.3 馬家溝滑坡合理嵌固深度 159
6.4 抗滑樁合理嵌固深度參數(shù) 159
6.4.1 基本計算模型 159
6.4.2 上部硬巖厚度對抗滑樁嵌固比的影響 161
6.4.3 上部硬巖地基系數(shù)對抗滑樁嵌固比的影響 163
6.4.4 下部軟巖地基系數(shù)對抗滑樁嵌固比的影響 165
6.4.5 滑坡推力對抗滑樁嵌固比的影響 168
6.4.6 上部硬巖厚度對抗滑樁內(nèi)力的影響 170
6.5 軟硬相間地層中樁位優(yōu)化 174
6.5.1 理論計算模型 174
6.5.2 基于簡化雙圓弧模型抗滑樁設(shè)計推力的確定 175
6.5.3 基于雙圓弧擬合的剩余推力法的推導(dǎo) 176
6.5.4 工程實例 181
第7章 復(fù)雜滑坡推力條件下抗滑樁群平面布設(shè)優(yōu)化 187
7.1 基本理論 188
7.1.1 改進的非規(guī)則滑坡推力計算模型 188
7.1.2 抗滑樁合理布設(shè)范圍的確定 189
7.1.3 合理樁間距的確定 190
7.2 工程案例 191
7.2.1 工程地質(zhì)條件 191
7.2.2 滑坡體基本特征 192
7.2.3 滑坡穩(wěn)定性評價 192
7.3 抗滑樁群平面布設(shè)方案優(yōu)化設(shè)計 193
7.3.1 傳統(tǒng)的抗滑樁平面布設(shè)方案 193
7.3.2 滑坡推力分布表達式的計算 193
7.3.3 優(yōu)化后的抗滑樁平面布設(shè)方案 194
7.3.4 計算的理論和實測位移的對比 194
參考文獻 197