利用PIV、透明土材料和3D打印技术进行模型试验,研究双排圆桩的抗滑机理

文摘   2024-10-06 14:39   中国香港  


Study on the anti-slide mechanism of doublerow circular pile by model test using PIV, transparent soil material and 3D printing technology

01摘要

滑坡是造成重大损失的常见地质灾害。抗滑桩是滑坡工程中常用的抗滑桩,模型试验是研究桩支撑结构的手段之一。然而,模型试验面临着一些挑战,包括难以控制实验过程、重复试验的挑战以及难以监测桩周土体变形。为了解决这些问题,本研究提出了一种利用粒子图像测速(PIV)、透明土壤和3D打印技术的模型测试方法。采用该方法进行了单排、双排抗滑桩等一系列模型试验。试验结果表明,双排桩较单排桩具有更好的支护效果。在桩-土相互作用中,桩间土体的挤压位移在前、后排桩的共同作用下得到控制。试验后单排桩倾角为8˚,双排桩倾角减小了62.5%。对于桩后土体的位移,可以观察到桩后“位移三角”现象。通过对该地区变化过程的分析,发现桩土相互作用引起的相对位移主要分布在土体的表层。试验表明,该系统适用于桩承结构模型试验。



02图表





03结论


通过单排和双排抗滑桩模型试验,从三个方面进行了研究,得出以下结论:

1. 提出了一种新的模型试验方法。分析了传统抗滑桩模型试验方法的优缺点,提出了一种新的抗滑桩模型试验方法。本研究使用的方法结合了PIV系统、透明土壤技术和3D打印技术。与传统的测试方法相比,它有几个优点,包括节省时间、数据准确性和方便的数据收集。

2. 对单、双排抗滑桩进行了一系列模型试验。利用新型模型试验系统,进行了单排和双排抗滑桩模拟试验,分析了土体内部位移和桩后土体表面位移的演变规律,验证了该模型试验方法的适用性。

3. 对其防滑机理进行了研究。分析了深、表层土体的位移演化、抗滑桩的变形分析以及桩间土体的挤压,识别出“位移三角”区域现象。双排抗滑桩能有效地控制桩后土体的深部位移。在前后排桩的共同影响下,桩顶的位移也能得到有效控制。前排桩对后桩间土体的剪出具有控制作用。






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模型实验
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