三峽庫區侏羅系地層滑坡中抗滑樁布設和結構最佳化研究

簡介

近年來，滑坡地質災害造成的危害日趨嚴重，導致了重大的人員傷亡和經濟損失，其防控研究已成為全球熱點課題之一。我國山地面積廣大，是世界上滑坡地質災害最嚴重的國家之一。由砂岩和泥岩為主相間形成的軟硬相間結構地層是我國較為常見的一種滑床結構類型，廣泛分布於三峽庫區的秭歸縣、興山縣、雲陽縣、萬州區、忠縣、開縣乃至四川東部等廣大地區，該地區較密集發育的滑坡始終威脅著當地居民的生命和財產安全，開展軟硬相間地層分布區的滑坡防治研究刻不容緩。三峽庫區滑坡比較發育，尤以侏羅系軟硬相間地層區滑坡發育為甚，該地區密集分布的滑坡凸顯了該地區軟硬相間地層岩性的獨特地質特徵和力學特性。

抗滑樁作為抗滑治理的主要措施之一，被廣泛套用於滑坡治理工程實踐中。但抗滑樁工程造價昂貴，目前抗滑樁工程實踐中，抗滑樁設計的理論研究滯後於工程實踐，缺乏準確和規範的取值標準，導致抗滑樁設計參數取值經驗性很強，很難達到安全和經濟的雙重目標，造成了滑坡治理工程投資的浪費或潛在的安全隱患，甚至釀成工程事故。因此，抗滑樁的平面布設、結構型式、設計參數、施工方法等越來越引起學者們的廣泛關注，如何在保證滑坡治理安全的前提下使抗滑樁工程的投資最少，無疑是擺在工程地質工作者面前的難題之一。而在侏羅系軟硬相間複合地層結構中孕育的滑坡更增加了抗滑樁設計的難度，給抗滑樁設計者提出了新的難題與挑戰。

侏羅系地層中滑坡防治是三峽庫區滑坡防治工作中的重點之一，本書選擇三峽庫區侏羅系軟硬相間地層的滑坡作為研究對象，在滑坡現場精細調查和測試的基礎上，研究了含砂量對泥岩重塑樣的影響程度，建立了泥化夾層破壞的數理統計模型，並研發了一種起伏度可控的結構面制樣模具，開展不同起伏度鋸齒狀結構面直剪試驗，揭示了侏羅系地層軟硬相間異性結構面的強度特性：基於力學理論分析和數值模擬反演分析方法，提出了鋼筋混凝土複合彈性模量的求解方法，揭示了不同分布滑坡推力作用下抗滑樁懸臂段樁身位移變化規律；採用有限差分數值模擬和多層彈性地基解析方法，分析了不同截面類型抗滑樁受力和變形特徵，研究了軟硬相間地層中不同橫截面型式和樁長條件下抗滑樁的嵌固效果；基於滑坡推力分布“中間大、兩側小”的空間分布特徵和“穩定性界限”概念，提出了“中間密、兩側疏”的抗滑樁平面最佳化布局模式，並設計了一種新型的聯拱抗滑樁總體布設方案。研究成果對三峽庫區乃至整個侏羅系軟硬相間地層分布區的滑坡防治具有一定的理論意義與廣泛的工程套用價值。

第一章緒論
第二章侏羅系地層力學強度特徵
第三章抗滑樁結構與力學結構特徵
第四章抗滑樁橫截面最佳化研究
第五章侏羅系地層中抗滑樁截面和樁長最佳化研究
第六章侏羅系地層中抗滑樁布設和結構最佳化
第七章結論與展望
參考文獻

三峽庫區侏羅系地層滑坡中抗滑樁布設和結構最佳化研究

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