›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (3): 817-822.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

桩间土拱效应离心模型试验及数值模拟研究

杨 明1,姚令侃1,王广军2   

  1. 1.西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031;2.四川省交通厅,四川 成都 610041)
  • 收稿日期:2006-05-22 出版日期:2008-03-10 发布日期:2013-07-19
  • 作者简介:杨明,男,1976年生,讲师,博士研究生,主要从事道路及铁道工程防灾减灾方面的工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金西部重点项目(No. 90202007);西昌—攀枝花高速公路地质灾害研究与对策科研项目资助

Study of centrifuge model tests and numerical simulation on soil arching in space of piles

YANG Ming1, YAO Ling-kan1, WANG Guang-jun2   

  1. 1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2. Department of Communications of Sichuan Province, Chengdu 610041, China
  • Received:2006-05-22 Online:2008-03-10 Published:2013-07-19

摘要: 抗滑桩的设计理念是采用非连续结构,利用土体自身强度形成的拱效应来达到支挡的目的。通过离心模型试验,对抗滑桩加固滑坡形成土拱效应的现象进行研究,再现了桩间土拱形成的现象及其破坏模式。根据试验现象提出两种典型的土拱破坏模式,即拱顶发生破坏和拱脚发生破坏,并提出改善拱脚受力,防止土拱拱脚发生破坏的工程措施。基于离心模型试验,采用二维颗粒流方法对桩间水平土拱的应力分布和破坏过程进行数值模拟分析,提出土拱破坏的判别标准为抗滑桩所承担的荷载发生急剧变化,此时土拱传递荷载的功能部分失效,并研究了桩间土拱承载力与桩间净距的关系。随着桩间净距的增大,土拱承载力变化的趋势并非线性的减小,当桩间净距增大到一定程度后,土拱承载力会急剧减小,由此可合理确定桩间距的范围。

关键词: 抗滑桩, 离心模型试验, 土拱效应, 颗粒流, 数值模拟, 合理桩间距

Abstract: The concept of designing anti-slide pile is using discontinuous structure and the soil arching effect to support the sliding force. By the centrifuge model tests, studying the phenomenon of soil arching effect when anti-slide pile is used to reinforce the landslide, reproducing the soil arching in space of piles and its failure mode. Two typical failure modes are put forward; i.e. soil arching crown failure and soil arching springer failure; and the engineering measure preventing soil arching springer from failure is put forward. Based on the centrifuge model tests, using 2D particle flow method to analyse the distribution of stress and failure process of horizontal soil arching in space of piles, and then that the failure criterion of soil arching is the sharp change of load of the anti-slide piles, is proposed; i.e. the function of soil arching transfering load is lapsing partially; and this may lead to that the load of one or another pile sharply raises. The relationship of load and pile space of soil arching is also studied. The load of soil arching changes with the increasing of pile space nonlinearly. When pile space increases to a certain extent, the load of soil arching will decrease sharply; so the area of reasonable pile space can be confirmed.

Key words: anti-slide pile, centrifuge model test, soil arching effect, particle flow, numerical simulation, reasonable pile space

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[1] 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 基于应变软化指标的岩石非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2239-2246.
[2] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[3] 芮 瑞, 叶雨秋, 陈 成, 涂树杰. 考虑墙壁摩擦影响的挡土墙 主动土压力非线性分布研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1797-1804.
[4] 陈 峥, 何 平, 颜杜民, 高红杰, . 考虑土拱效应的管棚合理间距计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1993-2000.
[5] 吴顺川, 马 骏, 程 业, 成子桥, 李建宇, . 平台巴西圆盘研究综述及三维启裂点研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1239-1247.
[6] 徐 鹏, 蒋关鲁, 王 珣, 黄昊威, 黄 哲, 王智猛, . 面板对加筋土挡墙影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1427-1432.
[7] 张 聪, 梁经纬, 阳军生, 曹 磊, 谢亦朋, 张贵金, . 堤坝脉动注浆浆液扩散机制及应用研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1507-1514.
[8] 严 健, 何 川, 汪 波, 蒙 伟, . 高地温对隧道岩爆发生的影响性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1543-1550.
[9] 李世俊, 马昌慧, 刘应明, 韩玉珍, 张 彬, 张 嘎, . 离心模型试验与数值模拟相结合研究 采空边坡渐进破坏特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1577-1583.
[10] 魏 星, 张 昭, 王 刚, 张建民, . 饱和砂土液化后大变形机制的离散元细观分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1596-1602.
[11] 魏少伟, 隋颜阳, 杨建民, . 圆形与矩形截面抗滑桩抗滑性能的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 951-961.
[12] 蔡奇鹏, 甘港璐, 吴宏伟, 陈星欣, 肖朝昀, . 正断层诱发砂土中群桩基础破坏及避让距离研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1067-1075.
[13] 丛 怡, 丛 宇, 张黎明, 贾乐鑫, 王在泉, . 大理岩加、卸荷破坏过程的三维颗粒流模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1179-1186.
[14] 张成功, 尹振宇, 吴则祥, 金银富, . 颗粒形状对粒状材料圆柱塌落影响的 三维离散元模拟 [J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1197-1203.
[15] 郎颖娴, 梁正召, 段 东, 曹志林, . 基于CT试验的岩石细观孔隙模型重构与并行模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1204-1212.
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[1] 魏龙海,王明年,赵东平,吉艳雷. 翔安海底公路隧道陆域段变形控制措施研究[J]. , 2010, 31(2): 577 -581 .
[2] 陈运平,王思敬. 多级循环荷载下饱和岩石的弹塑性响应[J]. , 2010, 31(4): 1030 -1034 .
[3] 陈 宇,张庆贺,朱继文,姚海明. 双圆盾构穿越下立交结构的流-固耦合数值模拟[J]. , 2010, 31(6): 1950 -1955 .
[4] 贾 强,张 鑫. 板式基础托换法开发地下空间施工过程的数值分析[J]. , 2010, 31(6): 1989 -1994 .
[5] 顾绍付,刘仰韶,刘仕顺. Asaoka法推算软基沉降偏差的修正方法探讨[J]. , 2010, 31(7): 2238 -2240 .
[6] 高树生,钱根宝,王 彬,杨作明,刘华勋. 新疆火山岩双重介质气藏供排气机理数值模拟研究[J]. , 2011, 32(1): 276 -280 .
[7] 宋勇军,胡 伟,王德胜,周军林. 基于修正剑桥模型的挤密桩挤土效应分析[J]. , 2011, 32(3): 811 -814 .
[8] 孙德安,孟德林,孙文静,刘月妙. 两种膨润土的土-水特征曲线[J]. , 2011, 32(4): 973 -0978 .
[9] 鲁 涛,王孔伟,李建林. 库水压力作用下砂岩破坏形式的探究[J]. , 2011, 32(S1): 413 -0418 .
[10] 魏明尧,王恩元,刘晓斐,王 超. 深部煤层卸压爆破防治冲击地压效果的数值模拟研究[J]. , 2011, 32(8): 2539 -2543 .