不同排距双排抗滑桩的推力分配及受力分析

基于乌江双线大桥岸坡支护工程,通过数值模拟计算,研究在复杂地质条件下,不同排距的双排抗滑桩推力分配和受力特征。结果表明:当抗滑桩排距大于17.00 m时,前排桩受到的滑坡推力和桩前抗力均大于后排桩,推力和抗力分配不均匀,该支护排距设置不合理;当桩排距小于17.00 m时,前排桩受到的桩后推力和桩前抗力与后排桩近似相等,两桩受力均匀,说明在此范围内设置双排桩较合理;当前排桩与后排桩排距为8.50 m时,从受力和桩顶位移角度分析,两桩排距合理,且更方便工程施工。按排距8.50 m施工完成后,边坡处于稳定状态。

双排抗滑桩在高速公路边坡中的应用分析

双排抗滑桩是一种新型的支护结构,能够有效克服高速公路工程边坡中所遇到的地质灾害现象,如滑坡等等,通过对双排抗滑桩展开综合分析可以发现双排抗滑桩具有变形小,费用低的应用优势特点,能够在边坡工程当中发挥有效的应用价值,在提高高速公路边坡稳定性的同时,保障高速公路工程整体的安全性,通过对双排抗滑桩在高速公路边坡中的应用予以高度重视,从中充分分析双排抗滑桩在高速公路边坡中的实际应用要点,以发挥有效应用价值来促进我国高速公路工程稳健发展。

双排抗滑桩内力及变形影响因素研究

抗滑桩是边坡防护工程中较为常见的方法之一。为研究双排桩的排间距对边坡的加固效果,本文基于ABAQUS数值模拟开展了研究,系统的分析了滑体积滑床的抗剪强度参数对桩的内力及变形的影响。结果表明:(1)滑体的抗剪强度参数对桩的内力及变形有显著的影响。桩的位移、弯矩及剪力随滑体的内聚力增大而减小。证明双排桩在完整性教好的岩土体内加固效果更好;(2)抗滑桩内力及变形受滑体的康将强度参数影响,且内聚力对桩的内力及变形的影响明显大于内摩擦角对桩位移及内力的影响;(3)滑床抗剪强度参数对桩的位移和内力影响程度较小。实际工程中,当双排桩的锚固段进入稳定地层且具有较大锚固长度时,双排桩可以取得较好得到治理效果。

探析滑坡体强度参数对双排抗滑桩的影响规律

为掌握滑坡体强度参数变化对双排抗滑桩位移、内力分布及滑坡推力比例的影响,本文运用三维有限元分析方法对有关因素展开相关分析。研究表明,调整滑坡体的黏聚力c和内摩擦角φ的数值水平,对双排抗滑桩的桩身弯矩和剪切力的最大值有着明显的影响,对弯矩和剪力的分布影响则相对较弱。在c与φ的数值相对较低的情况下,桩的位移、内力,以及前后两排桩对应的滑坡推动力比例都会发生较大幅度的改变。当c与φ的数值上升时,其产生影响程度会逐步降低。φ对双排抗滑桩的影响大于c。这些研究结果对于优化双排抗滑桩的设计和增强其稳定性具有重要的指导意义。

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。

双排抗滑桩在某高速公路边坡中的应用分析

依托某高速公路路堑边坡,采用Midas GTS有限元软件对预应力锚索抗滑桩边坡进行了稳定性、变形和桩身受力情况的分析,得到了边坡有效塑性区的变化范围,明确了支护结构的有效性,其中锚索抗滑桩1的实施对边坡稳定性的提升最大,同时也得到了抗滑桩1和抗滑桩2桩顶水平最大值分别为1.4cm和2.7cm,抗滑桩1的剪力值和弯矩值均大于抗滑桩2。

双排抗滑桩计算方法研究分析

在岩土工程领域,双排桩的发展应用取得了很多成果。在滑坡和基坑工程中,尤其是剩余下滑力或岩土侧向压力特别大的工程案例中,双排桩更是发挥了其整体刚度大,变形位移小,桩身内力较单排桩明显下降的优势。对于双排抗滑桩,目前已经取得了很多的研究成果,但是还有一些问题没有形成统一的认识,桩间土对前后排桩的土压力计算、双排抗滑桩排距、桩径、桩间距以及桩间土土拱效应、桩土相互作用等对支护结构整体稳定性影响等问题。

门架式抗滑桩与双排抗滑桩的数值分析对比

为合理确定在滑坡推力下排桩的受力性状,基于大型室内模型试验,采用ABAQUS有限元软件建立了门架抗滑桩和双排抗滑桩滑坡治理的三维数值模型,分析了两者的受力变形特性,对独立双排抗滑桩与门架式抗滑桩支护结构的桩身土压力、位移及内力进行了对比分析。研究结果表明:后者的位移、内力明显小于前者,门架桩的最大水平位移约为独立双排桩最大水平位移的1/2,门架桩前后排桩的最大正弯矩约为独立双排桩前后排桩最大正弯矩的2/3,说明门架抗滑桩抗滑能力明显优于独立双排抗滑桩,受力更为合理。在工程设计中应优先选择门架桩进行滑坡治理,研究成果可为类似工程的设计和施工提供参考。

滑坡推力在悬臂式双排抗滑桩上的分配

大型滑坡治理工程常采用双排抗滑桩,悬臂式双排抗滑桩就是其中常见的一种型式。首先对悬臂式双排抗滑桩的最优状态进行假定,分析双排抗滑桩的力学传递过程。然后运用土拱理论和极限平衡理论,推导前、后排抗滑桩所承受滑坡推力的计算公式,提出滑坡推力的分配计算方法。最后运用该方法对杭金衢高速公路K103滑坡中的悬臂式双排抗滑桩工程进行计算,理论计算结果与监测结果相对比,证明该方法的正确性和适用性。该计算方法可为悬臂式双排桩的设计提供理论依据。在悬臂式双排抗滑桩的设计中,建议首先进行滑坡推力的分配计算,然后再进行结构设计。

双排抗滑桩桩顶连接方式的优化设计

采用有限元程序ANSYS建立双排抗滑桩有限元模型,分析桩顶连接方式对抗滑桩的侧向位移分布和内力分布的影响,找出最优的桩顶连接方式。桩顶的连接方式可分为无连接、同排相连、前后排相连和全连接等4种方式。通过对比这4种桩顶连接方式可知,前后排相连和全连接均可以使双排抗滑桩的变形相协调,弯矩和剪力分布更加的合理,能更好地发挥前后2排桩的抗滑效果,但是全连接增加抗滑桩的成本。选取同排相连和前后排相连2个工程实例,监测分析发现,同排相连时前排桩的侧向位移和弯矩均远小于后排桩,前后排相连时前后2排桩的位移和弯矩比较接近,这与有限元分析结果相吻合。在双排抗滑桩的设计中,建议采用前后排相连的桩顶连接方式。

门架式双排抗滑桩的弹塑性模型与计算分析

门架式双排抗滑桩的计算模型大部分将桩排间岩土体视为弹性材料,而岩土体为弹塑性材料,使得抗滑桩内力、位移计算结果与实际情况相差较大。假设桩排间岩土体为弹塑性材料,提出一种弹塑性计算模型,该模型将桩排间岩土体看作线弹性单元和塑性单元的组合,根据结构力学知识、土的本构关系和数值分析方法建立一种计算前后排抗滑桩内力的计算方法。首先,由已知的桩顶位移,并结合结构力学位移法求出桩间土总应力。根据Lade-Duncan模型导出这两个单元的基本参数,然后,结合数值分析方法计算出抗滑桩的内力,最后,结合工程实例,运用ANSYS有限元软件进行计算分析,得出门架式双排抗滑桩的内力图。对比监测数据和弹性模型计算结果表明,弹塑性模型的计算结果比弹性模型更加接近监测值。

锚固深度对双排抗滑桩力学性能影响

针对红岩滑坡双排抗滑桩施工过程中前、后排抗滑桩锚固深度的选取问题,基于FLAC3D程序,建立简化的双排抗滑桩数值计算模型,考虑桩、土相互作用,通过在滑坡体边界施加位移的方法模拟作用在抗滑桩上的水平推力,对前排和后排抗滑桩锚固深度变化时双排抗滑桩侧向位移、弯矩、剪力和抗滑力的变化规律进行研究,研究发现,前排或后排抗滑桩锚固深度的变化对双排抗滑桩的侧向位移、弯矩、剪力和抗滑力有显著影响,且该影响与所施加的边界位移有关。

埋入式双排抗滑桩滑坡推力分配研究

目前，双排桩在滑坡治理中已有采用，在设计计算中，一般采取一些缺乏试验验证的假定（如假定前排桩承担的滑坡推力与它承受水平荷载的能力相当）进行治理工程防护设计。但对于滑坡推力在两排桩之间如何分配，相关的研究报道还比较少。从理论上分析了双排桩的结构和受力特点，并结合工程实例，对双排桩之间的滑坡推力分配进行了应用研究。研究结果表明，双排桩可视为受水平力作用的刚架，并以后排桩桩后土体作为研究对象，运用结构力学的有关理论，推导了相应的弯矩计算公式，探讨了不同分布形式的滑坡推力在两排桩上的分配问题。工程实例表明，计算结果符合理论分析得出的规律。

双排抗滑桩抗震性能振动台试验研究及数值分析

为探讨双排抗滑桩支护下边坡的地震响应及破坏机理,进行振动台模型试验及数值分析。研究结果表明:由于边坡上部缺乏必要支护,裂缝首先在靠近坡顶的坡面与滑面相交处产生;随着地震作用的增大,裂缝沿着滑面向下发展,由于抗滑桩的支挡作用而改变下滑方向,最终发生越顶破坏;监测点加速度响应能够反映边坡的物理特性,当坡体产生裂缝或临近最终破坏时,加速度响应规律将发生突变;桩身动土应力分布形式受地震波峰值影响很大,在高烈度下边坡接近破坏时,滑坡推力主要由靠近滑体的桩体上部承担,因此,在抗震设计时桩体上部同样需要加强。

双排抗滑桩上滑坡推力近似解析方法

双排抗滑桩是加固大型滑坡的常用工程措施之一,在实际工程设计计算中的关键环节在于简单且合理地确定作用于前后排桩上的滑坡推力。将抗滑桩受荷段前侧坡体视为水平向的温克勒(Winkler)地基,基于弹性地基梁模型,并充分考虑桩体受荷段与锚固段的变形连续性,通过迭代算法确定出后排抗滑桩受荷段前侧坡体抗力,进而可对排间坡体采用传递系数法计算出前排桩桩后滑坡推力,给出了相关的理论计算公式。通过室内模型试验验证了所提方法的合理性,并针对一大型基覆式滑坡实例,具体计算出了前后排桩上的设计滑坡推力荷载。所提计算方法可为实际工程的简化设计提供参考。

黄土双排抗滑桩模型试验

黄土边坡具有水敏性、滑面较深呈圆弧形、滑坡推力大的特点,相较于传统单排抗滑桩,双排抗滑桩能够提供更大的抗滑力,在黄土滑坡治理中有一定优势。通过模型试验和理论分析方法,研究了多种布桩形式下双排抗滑桩的受力、变形、破坏过程。结果表明:双排抗滑桩后排桩桩后土压力在滑面以上呈梯形分布、滑面以下呈矩形分布;前排桩桩前土压力在滑面以下某处土压力达到最大,呈梯形分布;双排抗滑桩桩身弯矩整体呈“S”形分布;双排抗滑桩的破坏模式为双铰破坏。研究结果为双排抗滑桩技术推广提供了理论依据。

双排抗滑桩与门架抗滑桩的有限元分析对比

对于滑坡推力很大的大型滑坡,常可能需要采用两排或两排以上抗滑桩进行治理。为合理确定滑坡推力在各排桩上的分布形式或大小,计算各排桩的实际受力和变形,采用ABAQUS有限元软件,建立了双排抗滑桩和门架抗滑桩治理顺层滑坡的三维数值分析模型。通过在桩—土间设置库仑摩擦接触面模拟桩—土相互作用,用滑带岩土体强度折减方法来施加滑坡推力,探讨双排抗滑桩和门架抗滑桩的受力情况,对二者的位移、内力、桩身土压力分布进行了对比分析,研究结果表明,后者的位移、内力明显小于前者,说明门架抗滑桩受力更为合理,是更值得推广的抗滑支挡结构形式。

双排抗滑桩桩土作用分析模型及其应用

考虑坡体滑移的最不利工况,以滑动面为分界面,分析了双排桩与坡体作用的作用机理与关系表达式;引入p-y曲线法模拟桩间土与双排桩接触非线性特征,并结合经典土压力理论与相关应力路径三轴试验对其参数进行了求解,由此建立了双排抗滑桩与桩周土体非线性相互作用模型。在此基础上,导出双排桩不同特征桩段微分方程,利用横系梁传力协调作用及边界条件,提出了双排桩桩身内力和位移的有限差分迭代算法。试验对比分析表明,计算值与实测值吻合较好,该方法可用于双排抗滑桩的内力分析计算。

广西某滑坡双排抗滑桩加固设计

由于施工局部堆载和降雨等不利条件的作用,在场区西侧发育一大型滑坡,局部出现抗滑桩变形破裂迹象,并有进一步发展的趋势。通过几次深入详细的勘察,查明该滑坡的破坏模式。进一步通过参数敏感性分析等手段综合选取滑坡稳定性分析的力学参数。由于计算所得滑坡推力过大,设置一排抗滑桩难以进行有效支挡。采用荷载结构法所得桩身内力分布,设置双排抗滑桩。之后运用地层结构法对双排抗滑桩进行优化设计,取得良好的治理效果。

双排抗滑桩加固边坡稳定性与荷载传递机制分析

为探讨不同双排桩布桩形式下的阴影效应及抗滑桩-边坡体系的稳定性,考虑三种双排桩布桩形式,采用基于强度折减的有限元方法开展了桩头自由和固定约束条件下抗滑桩加固边坡的三维数值计算,获得了抗滑桩-边坡体系整体稳定性安全系数、潜在滑动面以及桩身内力分布情况,并与单排抗滑桩工况进行了对比研究。在此基础上,结合三类双排桩在不同深度处的主压应力分布图,深入探讨了相邻抗滑桩间的土拱效应、后排桩与前排桩间的荷载传递机制。研究表明,当双排抗滑桩加固潜在滑移坡体时,不同深度、不同布桩型式下的土拱效应不同,桩间的土拱在一定程度上反映了双排抗滑桩的作用机制和加固效果。