滑坡抗滑桩嵌固机理与优化控制
出版时间:
2020-11
版次:
1
ISBN:
9787030659460
定价:
158.00
装帧:
其他
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
200页
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滑坡是我国*主要的地质灾害类型之一，滑坡防治研究是当前工程地质领域的热点和难点问题。作为滑坡防治领域广泛应用的主要抗滑结构措施，抗滑桩在复合多层地层滑坡中的嵌固机理研究尚不够系统和深入。《滑坡抗滑桩嵌固机理与优化控制》重点选取三峡库区侏罗系软硬相间地层为研究对象，综合采用野外调查、原位测试和室内试验等手段，研究软硬相间地层结构与力学参数的劣化规律；建立软硬相间地层地质力学模型，采用物理模型试验、数值试验和理论分析等方法，研究软硬相间地层滑坡抗滑桩嵌固机理，提出软硬相间地层滑坡抗滑桩优化设计方法，开展相关工程应用研究。研究成果对滑坡防治工程具有一定的理论意义与工程应用价值。 目录
第1章 三峡库区秭归盆地滑坡成因机制与分布规律 1
1.1 秭归盆地自然地理与地质环境概况 2
1.1.1 地理位置与交通 2
1.1.2 地形地貌 3
1.1.3 气象与水文 4
1.1.4 地质构造与地层岩性 4
1.1.5 水文地质 6
1.2 秭归盆地滑坡数据库建立 6
1.2.1 秭归盆地滑坡调查 6
1.2.2 秭归盆地典型滑坡 7
1.3 秭归盆地滑坡影响因素 10
1.3.1 地层岩性影响 10
1.3.2 坡体结构因素影响 11
1.3.3 库水位因素影响 11
1.3.4 降雨因素影响 12
1.3.5 人类工程活动影响 13
1.4 秭归盆地滑坡成因机制 13
1.5 秭归盆地滑坡分布规律 15
1.5.1 影响因子的定量化 15
1.5.2 滑坡在地形因素上的分布规律 16
1.5.3 滑坡在地层岩性上的分布规律 18
1.5.4 滑坡在人类工程活动上的分布规律 18
1.6 秭归盆地滑坡防治措施 19
1.6.1 滑坡治理工程 19
1.6.2 滑坡监测预警 20
第2章 软硬相间地层岩体试验与测试 21
2.1 回弹仪试验 22
2.1.1 回弹仪仪器 22
2.1.2 回弹仪野外数据采集 24
2.1.3 回弹仪数据分析 28
2.2 承压板试验 30
2.2.1 承压板试验设备与过程 30
2.2.2 泥岩承压板试验 31
2.2.3 石英砂岩承压板试验 33
2.3 纵波波速测试 36
第3章 软硬相间地层强度劣化机理 39
3.1 岩块力学性质及强度劣化 40
3.1.1 岩块单轴压缩试验 40
3.1.2 岩块强度劣化 44
3.2 岩体结构劣化 46
3.2.1 岩体结构面统计与网络模拟 46
3.2.2 分形方法估计岩体强度 58
3.2.3 岩体强度劣化公式的确定 62
3.3 基于地质强度指标GSI 法的岩体劣化公式验证 63
3.3.1 地质强度指标GSI 法 63
3.3.2 侏罗系砂岩劣化参数的验证 65
3.4 江水干湿循环致岩体多尺度劣化 66
3.4.1 样品描述和准备 67
3.4.2 试验与统计方法 68
3.4.3 试验结果 70
3.4.4 江水干湿循环致岩石多尺度劣化机理 77
3.5 考虑水致劣化与结构特征的岩体参数量化表征 78
第4章 软硬相间地层抗滑桩嵌固机理物理模型试验 81
4.1 相似理论与相似依据 82
4.1.1 模型试验相似现象 82
4.1.2 模型试验相似原则 82
4.2 抗滑桩-滑坡物理模型装置 83
4.2.1 抗滑桩-滑坡模型框架 84
4.2.2 数据采集系统 84
4.2.3 自动加载系统 85
4.3 双层软硬相间地层抗滑桩嵌固机理物理模型试验 86
4.3.1 模型试验材料 86
4.3.2 试验方案 87
4.3.3 测试与加载方式 88
4.3.4 测试结果与分析 89
4.4 三层软硬相间地层抗滑桩嵌固机理物理模型试验 94
4.4.1 模型试验材料 94
4.4.2 试验方案 95
4.4.3 测试与加载方式 96
4.4.4 测试结果与分析 97
4.5 含正交节理软硬相间地层抗滑桩嵌固机理物理模型试验 101
4.5.1 模型试验材料 101
4.5.2 试验方案 102
4.5.3 测试与加载方式 104
4.5.4 测试结果与分析 105
第5章 软硬相间地层抗滑桩嵌固机理数值模拟 111
5.1 不同岩性层厚比抗滑桩嵌固机理数值模拟 112
5.1.1 ABAQUS 有限元软件 112
5.1.2 数值试验计算模型构建及参数选取 112
5.1.3 数值结果与分析 114
5.1.4 物理模型试验与数值试验对比 119
5.2 含正交节理滑床中抗滑桩嵌固机理数值试验 122
5.2.1 3DEC 离散元软件 122
5.2.2 数值模型建立 122
5.2.3 参数选取 123
5.2.4 物理模型试验与数值试验对比 124
5.2.5 不同线密度正交节理抗滑桩变形特征 129
5.3 二维线密度正交节理滑床中抗滑桩嵌固机理 131
5.3.1 二维正交节理线密度定义 131
5.3.2 模型建立 131
5.3.3 二维正交节理滑床中抗滑桩嵌固效果 133
5.4 含正交节理滑床中抗滑桩*小嵌固深度 137
5.4.1 地质背景与概化模型 138
5.4.2 基本工况嵌固机理 141
5.4.3 含不同线密度正交节理抗滑桩嵌固深度 148
第6章 软硬相间地层抗滑桩嵌固深度与桩位优化 151
6.1 软硬相间地层抗滑桩受力计算方法 152
6.1.1 均质滑床抗滑桩内力计算 152
6.1.2 刚性桩嵌固段受力计算 153
6.2 软硬相间地层抗滑桩变形计算 155
6.2.1 理论计算方法 155
6.2.2 马家沟滑坡验证 156
6.3 合理嵌固深度的确定 157
6.3.1 桩身变形与嵌固深度相关性 157
6.3.2 合理嵌固深度定义 158
6.3.3 马家沟滑坡合理嵌固深度 159
6.4 抗滑桩合理嵌固深度参数 159
6.4.1 基本计算模型 159
6.4.2 上部硬岩厚度对抗滑桩嵌固比的影响 161
6.4.3 上部硬岩地基系数对抗滑桩嵌固比的影响 163
6.4.4 下部软岩地基系数对抗滑桩嵌固比的影响 165
6.4.5 滑坡推力对抗滑桩嵌固比的影响 168
6.4.6 上部硬岩厚度对抗滑桩内力的影响 170
6.5 软硬相间地层中桩位优化 174
6.5.1 理论计算模型 174
6.5.2 基于简化双圆弧模型抗滑桩设计推力的确定 175
6.5.3 基于双圆弧拟合的剩余推力法的推导 176
6.5.4 工程实例 181
第7章 复杂滑坡推力条件下抗滑桩群平面布设优化 187
7.1 基本理论 188
7.1.1 改进的非规则滑坡推力计算模型 188
7.1.2 抗滑桩合理布设范围的确定 189
7.1.3 合理桩间距的确定 190
7.2 工程案例 191
7.2.1 工程地质条件 191
7.2.2 滑坡体基本特征 192
7.2.3 滑坡稳定性评价 192
7.3 抗滑桩群平面布设方案优化设计 193
7.3.1 传统的抗滑桩平面布设方案 193
7.3.2 滑坡推力分布表达式的计算 193
7.3.3 优化后的抗滑桩平面布设方案 194
7.3.4 计算的理论和实测位移的对比 194
参考文献 197
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内容简介:
滑坡是我国*主要的地质灾害类型之一，滑坡防治研究是当前工程地质领域的热点和难点问题。作为滑坡防治领域广泛应用的主要抗滑结构措施，抗滑桩在复合多层地层滑坡中的嵌固机理研究尚不够系统和深入。《滑坡抗滑桩嵌固机理与优化控制》重点选取三峡库区侏罗系软硬相间地层为研究对象，综合采用野外调查、原位测试和室内试验等手段，研究软硬相间地层结构与力学参数的劣化规律；建立软硬相间地层地质力学模型，采用物理模型试验、数值试验和理论分析等方法，研究软硬相间地层滑坡抗滑桩嵌固机理，提出软硬相间地层滑坡抗滑桩优化设计方法，开展相关工程应用研究。研究成果对滑坡防治工程具有一定的理论意义与工程应用价值。
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目录:
目录
第1章 三峡库区秭归盆地滑坡成因机制与分布规律 1
1.1 秭归盆地自然地理与地质环境概况 2
1.1.1 地理位置与交通 2
1.1.2 地形地貌 3
1.1.3 气象与水文 4
1.1.4 地质构造与地层岩性 4
1.1.5 水文地质 6
1.2 秭归盆地滑坡数据库建立 6
1.2.1 秭归盆地滑坡调查 6
1.2.2 秭归盆地典型滑坡 7
1.3 秭归盆地滑坡影响因素 10
1.3.1 地层岩性影响 10
1.3.2 坡体结构因素影响 11
1.3.3 库水位因素影响 11
1.3.4 降雨因素影响 12
1.3.5 人类工程活动影响 13
1.4 秭归盆地滑坡成因机制 13
1.5 秭归盆地滑坡分布规律 15
1.5.1 影响因子的定量化 15
1.5.2 滑坡在地形因素上的分布规律 16
1.5.3 滑坡在地层岩性上的分布规律 18
1.5.4 滑坡在人类工程活动上的分布规律 18
1.6 秭归盆地滑坡防治措施 19
1.6.1 滑坡治理工程 19
1.6.2 滑坡监测预警 20
第2章 软硬相间地层岩体试验与测试 21
2.1 回弹仪试验 22
2.1.1 回弹仪仪器 22
2.1.2 回弹仪野外数据采集 24
2.1.3 回弹仪数据分析 28
2.2 承压板试验 30
2.2.1 承压板试验设备与过程 30
2.2.2 泥岩承压板试验 31
2.2.3 石英砂岩承压板试验 33
2.3 纵波波速测试 36
第3章 软硬相间地层强度劣化机理 39
3.1 岩块力学性质及强度劣化 40
3.1.1 岩块单轴压缩试验 40
3.1.2 岩块强度劣化 44
3.2 岩体结构劣化 46
3.2.1 岩体结构面统计与网络模拟 46
3.2.2 分形方法估计岩体强度 58
3.2.3 岩体强度劣化公式的确定 62
3.3 基于地质强度指标GSI 法的岩体劣化公式验证 63
3.3.1 地质强度指标GSI 法 63
3.3.2 侏罗系砂岩劣化参数的验证 65
3.4 江水干湿循环致岩体多尺度劣化 66
3.4.1 样品描述和准备 67
3.4.2 试验与统计方法 68
3.4.3 试验结果 70
3.4.4 江水干湿循环致岩石多尺度劣化机理 77
3.5 考虑水致劣化与结构特征的岩体参数量化表征 78
第4章 软硬相间地层抗滑桩嵌固机理物理模型试验 81
4.1 相似理论与相似依据 82
4.1.1 模型试验相似现象 82
4.1.2 模型试验相似原则 82
4.2 抗滑桩-滑坡物理模型装置 83
4.2.1 抗滑桩-滑坡模型框架 84
4.2.2 数据采集系统 84
4.2.3 自动加载系统 85
4.3 双层软硬相间地层抗滑桩嵌固机理物理模型试验 86
4.3.1 模型试验材料 86
4.3.2 试验方案 87
4.3.3 测试与加载方式 88
4.3.4 测试结果与分析 89
4.4 三层软硬相间地层抗滑桩嵌固机理物理模型试验 94
4.4.1 模型试验材料 94
4.4.2 试验方案 95
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4.4.4 测试结果与分析 97
4.5 含正交节理软硬相间地层抗滑桩嵌固机理物理模型试验 101
4.5.1 模型试验材料 101
4.5.2 试验方案 102
4.5.3 测试与加载方式 104
4.5.4 测试结果与分析 105
第5章 软硬相间地层抗滑桩嵌固机理数值模拟 111
5.1 不同岩性层厚比抗滑桩嵌固机理数值模拟 112
5.1.1 ABAQUS 有限元软件 112
5.1.2 数值试验计算模型构建及参数选取 112
5.1.3 数值结果与分析 114
5.1.4 物理模型试验与数值试验对比 119
5.2 含正交节理滑床中抗滑桩嵌固机理数值试验 122
5.2.1 3DEC 离散元软件 122
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5.2.5 不同线密度正交节理抗滑桩变形特征 129
5.3 二维线密度正交节理滑床中抗滑桩嵌固机理 131
5.3.1 二维正交节理线密度定义 131
5.3.2 模型建立 131
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5.4 含正交节理滑床中抗滑桩*小嵌固深度 137
5.4.1 地质背景与概化模型 138
5.4.2 基本工况嵌固机理 141
5.4.3 含不同线密度正交节理抗滑桩嵌固深度 148
第6章 软硬相间地层抗滑桩嵌固深度与桩位优化 151
6.1 软硬相间地层抗滑桩受力计算方法 152
6.1.1 均质滑床抗滑桩内力计算 152
6.1.2 刚性桩嵌固段受力计算 153
6.2 软硬相间地层抗滑桩变形计算 155
6.2.1 理论计算方法 155
6.2.2 马家沟滑坡验证 156
6.3 合理嵌固深度的确定 157
6.3.1 桩身变形与嵌固深度相关性 157
6.3.2 合理嵌固深度定义 158
6.3.3 马家沟滑坡合理嵌固深度 159
6.4 抗滑桩合理嵌固深度参数 159
6.4.1 基本计算模型 159
6.4.2 上部硬岩厚度对抗滑桩嵌固比的影响 161
6.4.3 上部硬岩地基系数对抗滑桩嵌固比的影响 163
6.4.4 下部软岩地基系数对抗滑桩嵌固比的影响 165
6.4.5 滑坡推力对抗滑桩嵌固比的影响 168
6.4.6 上部硬岩厚度对抗滑桩内力的影响 170
6.5 软硬相间地层中桩位优化 174
6.5.1 理论计算模型 174
6.5.2 基于简化双圆弧模型抗滑桩设计推力的确定 175
6.5.3 基于双圆弧拟合的剩余推力法的推导 176
6.5.4 工程实例 181
第7章 复杂滑坡推力条件下抗滑桩群平面布设优化 187
7.1 基本理论 188
7.1.1 改进的非规则滑坡推力计算模型 188
7.1.2 抗滑桩合理布设范围的确定 189
7.1.3 合理桩间距的确定 190
7.2 工程案例 191
7.2.1 工程地质条件 191
7.2.2 滑坡体基本特征 192
7.2.3 滑坡稳定性评价 192
7.3 抗滑桩群平面布设方案优化设计 193
7.3.1 传统的抗滑桩平面布设方案 193
7.3.2 滑坡推力分布表达式的计算 193
7.3.3 优化后的抗滑桩平面布设方案 194
7.3.4 计算的理论和实测位移的对比 194
参考文献 197
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