折线型滑面滑坡桩排推力分布规律研究

大型滑坡多排、埋入式抗滑桩设计中,需要明确桩排间距、桩顶埋深不同时各排桩分担的滑坡推力的大小及桩身推力分布形式。采用室内模型试验方法,研究滑面形态为折线形、后陡前缓的折线型滑坡在滑面位置已知情况下各排抗滑桩分担的滑坡推力,并总结出折线型滑坡在桩排间距不同时各排桩分担滑坡推力的规律。同时采用有限元强度折减法对桩顶埋深改变时(前排桩不变)桩身推力分布形式的一般规律进行了分析,提出折线型滑坡桩排间距、桩顶埋深的变化能有效改善前、后排桩分担滑坡推力的比例。研究结论对于更加安全、经济地进行多排、埋入式抗滑桩加固大型滑坡的设计具有一定指导意义。

地震作用下折线型滑面斜坡的动力响应

折线型滑面斜坡是一种常见的滑坡类型,在地震作用下的动力响应非常复杂。为了研究地震作用下折线型滑面斜坡的动力响应,应用动力响应时程分析法,利用大型有限元软件ANSYS建立了数值模型。首先分析了模型在静力作用下的力学特性,然后对模型输入地震波,分析模型在动力作用下的动力响应。通过分析得到,斜坡在地震动力作用下出现了应力转移,节理上下两侧岩层发生错动,由于锁固段的存在,斜坡下部错动大于上部。研究斜坡属于后发型滑坡,地震作用虽未使斜坡发生破坏,但由于地震作用的累积效应,使斜坡的稳定性降低。

锚索与抗滑桩组合加固折线型滑面高边坡受力计算及优化设计

锚索与抗滑桩分离式组合结构用于加固折线型滑面高陡堑坡时,上部锚索限制坡体变形、防止次级滑动并分担剩余下滑力,下部抗滑桩则稳固坡脚、防止边坡整体滑动。然而,现有设计规范对直线型滑面给出了计算方法,对折线型滑面则无直接计算方法;现有设计方法并不成熟,大多粗略地将剩余下滑力进行分配,不能良好实现二者受力协调。为了研究桩-锚分离式组合结构加固折线滑动边坡中各结构的实际受力状况、优化结构设计及推广工程应用,通过理论分析、公式推导及工程实例论证,提出了锚索锚固力在折线滑动条块上的受力计算方法及组合结构优化设计方法。通过在条块上计入锚索锚固力,计算设桩处的剩余下滑力,提高桩身受力的准确性;通过调整总剩余下滑力水平分力承担比,提高组合结构设计的安全性与经济性。以德(昌)至会(理)高速某实际边坡为例,论证了该设计方法的可行性,在进行受力分配后,锚索实际锚固力折减达15.27%,抗滑桩实际受力增大了10.16%。结果表明:设计中人为粗略分配剩余下滑力是不合理的,会造成桩身受力偏小,降低了桩体设计安全度,将给工程带来安全隐患,该方法可为类似工程设计提供借鉴。

锚索加固折线型滑面高边坡的设计优化

为研究折线型滑面高边坡在锚索加固作用下的受力稳定性情况,基于极限平衡理论,采用现场工程地质调查、赤平面投影和数值分析等手段,提出了设计不同锚索作用参数时折线型滑坡的加固方案,并完成了方案的对比。结果表明:锚索布置间距的不同会对边坡的稳定性产生较大的影响,当锚索间距为4.2m,布置6根锚索,剩余下滑力为-785.4653kN,远小于锚索间距为6m,布置4根锚索时的剩余下滑力。最后,以现场边坡为工程案例,综合造价、材料数量、边坡安全性等各种因素分析,最终选择6根锚索作为设计优化方案,为此类边坡工程设计优化提供一定的参考。

锚索与桩共同加固边(滑)坡的设计方法探讨

研究目的:预应力锚索和桩经常被联合使用在滑坡或者高边坡的加固设计中。由于锚索适应能力强,具有深层主动加固、随机补强、柔性好、施工快捷等特点,在高边坡预加固和滑坡治理中已经成为一种不可替代的措施。但是,现有的计算方法和设计规范一般仅列出了直线型滑面的计算公式,对于锚索和桩联合使用的设计没有给出非常明确的计算方法。目前,大多数规范只是对于一种单一的直线型(顺层)滑面给出了计算方法,而实际工程中的绝大部分非直线型滑面,多为折线型或者圆弧型滑面,由于没有直接的计算公式,使得设计者无法采用比较合理的方法来分析桩和坡面锚索的联合受力。往往是设计者凭借自身的工程经验进行工作,大概地分摊一定的推力给锚索和桩,而没有精确去考虑各自的作用,缺乏一定的科学基础。基于此,本文对此类经常被联合使用在滑坡或者高边坡加固中的措施的设计方法进行探讨。研究结论:(1)本文从边坡稳定系数与剩余推力的计算入手,根据现行规范的公式,演绎推导出折线型滑面的安全系数及锚索与桩各自承担的推力;(2)其他形式的滑面均可以先简化为折线型滑面,从而实现比较合理的设计;(3)本文提出的计算方法可以推广应用到铁路、公路等领域。

基于综合分析法的滑坡稳定性研究与治理效果评价

不平衡推力法是滑坡稳定性分析中应用最为广泛的一种极限分析法,其计算简洁并且能够为治理工程提供滑坡推力设计值,但需人为确定坡体的滑动面,使其在相邻滑块倾角变化较大时计算结果偏大.鉴于此,基于综合分析方法以某滑坡实例为研究对象做了详细计算分析,结果表明:应用ABAQUS模拟计算得到的边坡塑性区形态与现场实测滑动面相近,滑动面位置基本处于边坡的强风化岩与中风化岩交界面;不平衡推力法所得安全系数(F_s=1.183)与数值分析所得结果(F_s=1.02)较为接近.提出了预应力锚索抗滑桩+锚杆框格梁的滑坡治理方案,有效的阻断滑坡塑性区的发展和控制坡体变形,处治后边坡自重工况下F_s=1.76,处于稳定状态.