土质边坡微型桩群加固机制和失效机理研究

微型桩是一种常用边坡快速加固手段，多大面积成群布置，本项目以微型桩群加固土质边坡为对象开展研究工作。拟以离心模型试验、有限元计算和现场试验等手段研究土质边坡微型桩群加固机制和失效机理，建立静动力条件下微型桩群加固土质边坡计算方法和稳定性评价方法。通过素土边坡和微型桩群加固边坡的比较，从变形角度揭示静动力条件下微型桩群对边坡的加固机制；基于不同条件下的破坏性试验结果，辨识边坡的主要破坏模式及其支配规律，阐明微型桩群在边坡应变局部化过程中的作用机制，揭示微型桩群加固边坡的失效机理；通过有限元分析研究边坡破坏模式、三维群桩效应等问题的简化准则，建立微型桩群加固边坡的静动力响应简化力学模式和稳定性评价标准，发展微型桩群加固边坡受力行为的计算方法和微型桩群-边坡体系的稳定性评价方法，并通过现场试验结果验证其有效性。本项目的研究成果对揭示微型桩群加固边坡的破坏规律、工程结构设计及安全评价具有指导作用。

本项目以微型桩群加固土质边坡为对象开展研究工作。通过离心模型试验、有限元计算和现场试验等手段研究了土质边坡微型桩群加固机制和失效机理，建立了静动力条件下微型桩群加固土质边坡设计计算方法和稳定性评价方法。主要成果包括：（1）通过微型桩群加固边坡模型试验和数值模拟结果的比较，从变形角度揭示静动力条件下微型桩群对边坡的加固机制；（2）基于微型桩群加固边坡破坏性试验结果，阐明微型桩群在边坡应变局部化过程中的作用机制，揭示微型桩群加固边坡的失效机理；（3）通过有限元分析研究边坡破坏模式、三维群桩效应等问题的简化准则，基于传统梁柱理论和弹塑性p-y曲线法建立了微型桩群加固边坡的设计计算方法；（4）基于抗剪强度折减技术和二分法，提出了微型桩群加固边坡稳定性的耦合评价方法；（5）进行了微型桩群加固边坡的现场试验，选取青海省境内国道S101龙穆尔沟滑坡群1号滑坡为试验工点，通过监测边坡的地表变形和微型桩群在现场实际环境和外力作用下的力学行为，对课题所研究提出的微型桩群加固边坡设计计算方法和稳定性分析方法等进行了现场验证，监测结果表明，滑坡的变形得到了有效控制，表明方法的安全可靠性。本项目的研究成果对揭示微型桩群加固边坡的破坏规律、工程结构设计及安全评价具有指导作用。