深基坑边坡抗滑桩加固的最小势能分析方法研究

论文摘要

目前深基坑工程中应用较多的边坡稳定分析方法仍然是极限平衡方法,该方法应用较广,但也存在不足之处。因此,边坡的稳定性分析方法仍在发展中,最小势能分析方法是一种最近发展起来的边坡的边坡稳定性分析方法。依据稳定平衡体系势能最小的原理,从整个边坡的势能变化求得一个满足势能最小的位移,据此可直接求出滑面上的法向应力分布,再利用平衡条件和摩尔-库仑强度准则便可直接得到安全系数。此方法概念简单明了,与传统极限平衡法的误差在允许范围内,结果可信。本文在前人研究工作的基础上,进一步考虑了抗滑桩加固边坡时的最小势能分析方法。论文简单介绍了Mauldon和Ureta提出的岩石棱柱体模型、李小强提出的二维圆柱体模型及其计算方法,并介绍了考虑剪切势能锚杆加固措施的边坡稳定分析的方法。在此基础上,本文做了以下工作:1、进一步考虑了滑移面为任意形状时的最小势能分析方法,建立了相关安全系数的计算公式。2、分析了深层搅拌桩（抗滑桩）基坑工程常见加固措施对滑移体势能的影响,建立了抗滑桩最小势能分析方法的模型,推导了计算理论公式。3、通过对典型工程算例的计算,得出该方法的计算结果与其他常用方法计算结果比较接近,以此拓展了最小势能法的运用范围。本文在进行实际工程验算时,将未考虑加固措施的最小势能方法和常见的极限平衡法做了详细的对比,显示了该法的可行性。最后把最小势能方法应用到上海市新天地广场基坑边坡工程的治理加固分析中,展现了最小势能方法的工程应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景
• 1.1.1 深基坑技术的重要性
• 1.1.2 基坑工程的发展
• 1.2 基坑工程的特点及支护
• 1.2.1 基坑工程的特点
• 1.2.2 基坑工程的支护技术
• 1.3 岩土边坡稳定分析的最小势能方法研究现状
• 1.4 选题的目的及意义
• 第二章 最小势能法的有关计算理论
• 2.1 引言
• 2.2 针对岩石棱柱体模型的最小势能方法
• 2.2.1 棱柱体模型
• 2.2.2 基本假定
• 2.2.3 平衡条件
• 2.2.4 弹簧刚度系数
• 2.2.5 法向应力分量
• 2.2.6 安全系数
• 2.3 节理岩体边坡平面破坏的计算公式
• 2.3.1 基本假定
• 2.3.2 模型分析
• 2.4 最小势能法用于土坡圆弧滑面的有关理论
• 2.4.1 基本假定
• 2.4.2 有关计算理论公式
• 2.5 最小势能方法用于锚杆加固边坡
• 2.6 本章小结
• 第三章 单一地层任意滑移面的最小势能边坡稳定性分析方法
• 3.1 引言
• 3.2 最小势能法运用于简单任意滑面分析
• 3.2.1 基本假定
• 3.2.2 理论推导
• 3.3 算例
• 3.4 本章小结
• 第四章 深基坑边坡抗滑桩加固的最小势能法分析
• 4.1 引言
• 4.2 深层水泥土搅拌桩的简介、工作原理及特点
• 4.2.1 水泥搅拌桩的技术简介
• 4.2.2 水泥土搅拌桩的工作原理和特点
• 4.3 最小势能法运用于深层搅拌桩支挡加固的稳定分析
• 4.3.1 考虑单层匀质土加固的计算公式
• 4.3.1.1 抗滑力的推导
• 4.3.1.2 下滑力的推导
• 4.3.1.3 求解安全系数
• 4.3.1.4 算例
• 4.3.2 考虑多层土体加固的计算公式
• 4.3.2.1 计算理论的有关公式推导
• 4.3.2.2 算例
• 4.4 本章小结
• 第五章 最小势能法运用于基坑工程实例分析
• 5.1 工程概况
• 5.2 运用最小势能法的验算
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议及展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的论文发表情况及科研情况