双排桩双层土拱支撑效应及其传力特征研究

目前，双排桩这种支挡结构已被大量应用于滑坡治理、路堑边坡防护、深基坑支护等工程领域。但在现阶段的双排桩设计过程中，许多技术问题都尚未得到有效解决，其中最为突出的是桩土间的相互作用问题，国内外相关研究也尚处于探索阶段。为此，本项目通过对双排桩工程进行变形监测，阐明双排桩桩周土潜在的变形破坏模式，提炼出影响双排桩桩周土稳定性的主要因素。确定以对双排桩周边土体内存在的双层土拱效应进行研究为突破点，提出评价双排桩支护结构土拱效应的具体方法及标准。运用数值仿真、试验研究等手段，逐一揭示以横向受荷为主和受开挖卸荷影响为主的双排桩土拱效应的形成机理，建立双排桩土拱结构的力学分析模型，据此对其土压力分布及关键设计参数选择进行研究。同时，本课题对双排桩土拱结构的蠕变效应与桩间板土压力变化的时间效应进行对比研究。通过开展本项目研究，为双排桩支护工程设计的合理性与安全性提供理论依据。

目前，双排桩这种支挡结构已被大量应用于滑坡治理、路堑边坡防护、深基坑支护等工程领域。项目通过现场调研、模型试验研究、理论研究和数值分析，对双排桩变形破坏模式、土拱效应的形成机理、挡板土压力与土拱结构蠕变特性等内容作了深入研究，系统阐述了双排桩双层土拱支撑效应及其传力特征。（1）项目对常见的双排桩支护结构进行资料收集及现场调研，在类型划分的基础上，通过对桩周土进行变形观测，总结研究了双排桩桩周土潜在的变形破坏模式，分析了影响双排桩桩周土稳定性的主要因素。开展了加筋水泥土微型桩抗弯刚度试验研究，为多排微型桩设计提供了宝贵的试验资料。（2）基于土拱结构的应力分布特征，借鉴单排桩土拱效应的应力分布规律，提出评价双排桩支护结构土拱效应的具体方法及标准。运用数值仿真、试验研究等手段，研究了双排桩土拱效应的形成机理。（3）在双排桩桩间土变形破坏模式及土拱形成机理研究的基础上，提出双层土拱结构荷载传递的力学模式，并据此提出了双排桩纵断面布置位置、桩间距、排距等关键设计参数合理化取值的依据。（4）在数值仿真及模型试验研究的基础上，阐明双排桩土拱结构的蠕变效应，揭示不同工况下桩间板土压力变化的时间效应。研究了桩板墙土压力分配和锚杆加固桩间土的受力特征，为桩间挡板的设计提供了宝贵的理论和试验依据。