双排抗滑桩的推力分担及优化设计

大截面的双排抗滑桩具有复杂的受力特性。建立有限元模型,分析不同排距下双排桩对推力的分担,分析结果显示:双排桩上的推力总和要大于只设前排桩时的推力;当排距较小时,滑坡推力几乎全由后排桩承担,由于后排桩的遮蔽作用,前排桩达不到最佳抗滑效果,随着排距增加,前排桩分担的推力逐渐增加,当达到一定排距后,双排桩完全独立工作,各自承担一部分滑体,前后双排桩均达到最佳抗滑效果;并在推力分担、支挡后稳定系数的计算基础上,提出以双排桩的推力和、稳定系数和双排桩承担的推力差为目标,建立用于双排抗滑桩的多目标优化,优选出具有多种属性的双排抗滑桩的排距和推力分担。

不同布锚方式对锚索抗滑桩受力与变形影响的物理模型试验研究

锚索抗滑桩是滑坡的主要支护结构之一。目前,软硬相间地层条件下锚索抗滑桩的受力与变形特征尚缺乏系统研究。以软硬相间地层为地质背景,基于自主研发的柔性测斜仪和自动加载系统,构建了锚索抗滑桩加固滑坡物理模型试验系统,开展了锚索抗滑桩加固滑坡的物理模型试验,揭示了推力不断增加过程中抗滑桩、锚索和滑体的变形与受力特征,对比研究了布锚方式对桩-锚受力与变形的影响规律,通过数值模拟的方法分析了软硬相间地层对锚索抗滑桩的影响机理,并以双锚点抗滑桩为例进行了理论分析。研究结果表明:①在滑坡-锚索抗滑桩体系中,桩身各点位移和滑体深部位移均随桩身深度的增加而减小,滑体后部位移速率大于中部,且滑体位移速率大于桩身位移速率;②单锚点抗滑桩的桩-锚推力分担比经历了4个阶段的变化,趋于稳定时桩-锚推力分担比约为9∶1,锚索拉力作用下桩身弯矩呈“S”型分布,正负弯矩非对称;③锚固角度越大,锚索拉力的增速越大,不同锚固角度对桩身内力值的影响主要体现在受荷段;④多锚点抗滑桩结构的锚索分担更多的推力,与单锚点抗滑桩相比,双锚点与三锚点抗滑桩的最大桩身弯矩分别减小了22.41%和40.55%;⑤与均质地层相比,软硬相间地层中软、硬岩交界面处基岩应力发生突变,不同软岩厚度比和桩底是否嵌入硬岩,均对锚索拉力和桩-岩之间的相互作用有不同程度的影响;其次,双锚点抗滑桩内力的理论值与试验结果较为接近。本研究成果可为软硬相间地层中锚索抗滑桩加固滑坡工程的优化设计提供依据。

双排抗滑桩支护下滑坡中桩基下滑力分担比的影响因素研究

以盐源县的滑坡为背景建立了双排抗滑桩三维有限元模型,分析了在桩间距、滑面倾角、滑体材料、滑床材料、抗滑桩刚度等不同因素影响下,抗滑桩所承担的下滑力与该计算截面下总的下滑力之间的比例关系,得出了抗滑桩所承担下滑力与该计算截面下总的下滑力之间比例的变化规律。

双排抗滑桩布设方式对推力分配的影响

双排抗滑桩的推力分配问题在规范中没有明确说明。实际工程中,前后排抗滑桩的推力分配往往只能依靠工程师的经验判断。为研究双排桩布桩方式对桩受力的影响,寻找推力在双排桩中的分配规律,文中依托四川省丹巴地区某公路滑坡治理项目,通过建立有限元模型,分析不同布桩条件下,边坡的安全系数及滑坡推力在前后排抗滑桩上的分配情况。结果表明,桩的布设方式对边坡的安全性有重要影响,存在1个合理桩排距,使滑坡的安全系数达到最大;前后排桩的推力分配比例,会随着不同的布桩条件而变化,是一个动态的过程,当排距为30 m时,前后两排桩承担的推力最为接近。

双排抗滑桩受力规律的数值研究

采用FLAC3D程序,分析了三维状态下双排桩加固滑坡时滑坡剩余下滑力在前、后排桩上的分配规律,以及当滑体抗剪强度参数变化时桩后推力与桩前抗力的分布规律。结果表明:当桩间距在2～5倍桩宽、桩排距在1～8倍桩高范围内变化时,前、后排桩对剩余下滑力的分担比在4∶6和3∶7之间变化;前排桩的桩后推力与桩前抗力分布形态分别接近于梯形和抛物线形,后排桩则均接近于梯形。研究成果可为滑坡加固工程设计时参考。

力法计算锚索抗滑桩内力分担比及其应用

锚索抗滑桩为常用的滑坡治理支护结构,抗滑桩锚固于滑动面以下岩土体中,锚索可视为多余约束,因此锚索抗滑桩为多次超静定结构。结构力学力法作为求解超静定结构的基本方法之一,以锚索拉力为基本未知量,综合考虑平衡条件、变形条件、物理条件求解锚索轴力,从而进一步确定锚索与抗滑桩各自分担的滑坡推力比例。文中以具体滑坡工程实例,采用力法求解锚索、抗滑桩结构内力,并建议锚索与抗滑桩的荷载分担比初步可按照30%~40%估算。