滑坡抗滑樁嵌固機(jī)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(jī)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(dòng)影響 13
1.4 秭歸盆地滑坡成因機(jī)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(dòng)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(yàn)與測試 21
2.1 回彈儀試驗(yàn) 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(yàn) 30
2.2.1 承壓板試驗(yàn)設(shè)備與過程 30
2.2.2 泥巖承壓板試驗(yàn) 31
2.2.3 石英砂巖承壓板試驗(yàn) 33
2.3 縱波波速測試 36
第3章 軟硬相間地層強(qiáng)度劣化機(jī)理 39
3.1 巖塊力學(xué)性質(zhì)及強(qiáng)度劣化 40
3.1.1 巖塊單軸壓縮試驗(yàn) 40
3.1.2 巖塊強(qiáng)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(jì)與網(wǎng)絡(luò)模擬 46
3.2.2 分形方法估計(jì)巖體強(qiáng)度 58
3.2.3 巖體強(qiáng)度劣化公式的確定 62
3.3 基于地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)GSI 法的巖體劣化公式驗(yàn)證 63
3.3.1 地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)GSI 法 63
3.3.2 侏羅系砂巖劣化參數(shù)的驗(yàn)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(zhǔn)備 67
3.4.2 試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法 68
3.4.3 試驗(yàn)結(jié)果 70
3.4.4 江水干濕循環(huán)致巖石多尺度劣化機(jī)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(jī)理物理模型試驗(yàn) 81
4.1 相似理論與相似依據(jù) 82
4.1.1 模型試驗(yàn)相似現(xiàn)象 82
4.1.2 模型試驗(yàn)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(dòng)加載系統(tǒng) 85
4.3 雙層軟硬相間地層抗滑樁嵌固機(jī)理物理模型試驗(yàn) 86
4.3.1 模型試驗(yàn)材料 86
4.3.2 試驗(yàn)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(jī)理物理模型試驗(yàn) 94
4.4.1 模型試驗(yàn)材料 94
4.4.2 試驗(yàn)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(jī)理物理模型試驗(yàn) 101
4.5.1 模型試驗(yàn)材料 101
4.5.2 試驗(yàn)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(jī)理數(shù)值模擬 111
5.1 不同巖性層厚比抗滑樁嵌固機(jī)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(yàn)計(jì)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(yàn)與數(shù)值試驗(yàn)對(duì)比 119
5.2 含正交節(jié)理滑床中抗滑樁嵌固機(jī)理數(shù)值試驗(yàn) 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(yàn)與數(shù)值試驗(yàn)對(duì)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(jī)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(jī)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(jì)算方法 152
6.1.1 均質(zhì)滑床抗滑樁內(nèi)力計(jì)算 152
6.1.2 剛性樁嵌固段受力計(jì)算 153
6.2 軟硬相間地層抗滑樁變形計(jì)算 155
6.2.1 理論計(jì)算方法 155
6.2.2 馬家溝滑坡驗(yàn)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(jì)算模型 159
6.4.2 上部硬巖厚度對(duì)抗滑樁嵌固比的影響 161
6.4.3 上部硬巖地基系數(shù)對(duì)抗滑樁嵌固比的影響 163
6.4.4 下部軟巖地基系數(shù)對(duì)抗滑樁嵌固比的影響 165
6.4.5 滑坡推力對(duì)抗滑樁嵌固比的影響 168
6.4.6 上部硬巖厚度對(duì)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(jì)算模型 174
6.5.2 基于簡化雙圓弧模型抗滑樁設(shè)計(jì)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(shí)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(jìn)的非規(guī)則滑坡推力計(jì)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(píng)價(jià) 192
7.3 抗滑樁群平面布設(shè)方案優(yōu)化設(shè)計(jì) 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(dá)式的計(jì)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(jì)算的理論和實(shí)測位移的對(duì)比 194
參考文獻(xiàn) 197