一种新型组合支挡结构在高填方边坡工程中的应用研究

为解决空间受限时修建多级高大填方挡墙(兼景观挡墙)的难题,提出了一种新型组合支挡结构,对其结构型式、受力机理及简化计算模型进行了比较详细的阐述。通过具体工程实例,介绍了其在周边环境复杂、景观要求高等特殊条件下所具备的技术优势,推演并分析了主要计算过程及可能失稳破坏模式,介绍了施工工序及应用范围。实践表明,该种新型支挡结构整体上安全可靠,并在一定程度上丰富了特殊条件下高填方边坡工程支挡结构设计选型,能够为今后同类工程提供更多有益参考。

路基边坡预应力锚索抗滑桩支挡结构受力特性和抗震效果有限元分析

为提升路基边坡稳定性、增强其抗震性能,研究预应力锚索抗滑桩支挡结构在路基边坡防护应用中的受力特性和抗震效果。针对某试验边坡情况设计一种预应力锚索抗滑桩支挡结构方案,利用MIDAS/GTS岩土有限元软件模拟分析不同强度折减系数下抗滑桩和锚索的受力特性,以及地震作用下预应力锚索抗滑桩支挡结构应用效果。结果显示:强度折减系数的增加不会改变抗滑桩弯矩以及锚索剪力的分布情况,但会增加弯矩值以及剪力值,强度折减系数为1.0时,加固边坡为工作状态,强度折减系数为1.2时,加固边坡已达到极限状态;预应力锚索抗滑桩支挡结构的应用,可降低地震作用产生的位移,且地震波作用结束后,监测点位移不再继续增加,呈稳定态势,边坡稳定性较好。

路基支挡结构之锚固桩的“方”与“圆”

从截面抵抗能力、桩土相互作用机理、经济效益和施工角度等多方面,充分论证方形桩与圆形桩的优缺点,改进方形桩成桩工艺并应用于3个施工项目。结果表明:用于边坡支挡的锚固桩,无论从受力性能还是经济性上,方形桩均具有优势,仅是施工工法和施工机具落后于圆形桩;目前方形桩的成孔技术和机械机具已在研发与应用中,并有较成功的经验;相较于圆桩,方桩依然是边坡支护的首选。

桩墙复合支挡结构与普通抗滑桩的数值模拟分析

文中依托贵州省某工程实例,采用控制变量的方法建立了相同工况条件下桩墙复合支挡结构、单排抗滑桩及门架桩的数值模型,从受力特性、施工工艺及工程造价等方面分析单一支护结构型式与复合支挡结构作为高填方边坡支护结构的优缺点。

深层填土高边坡组合支挡结构设计

在填土高边坡区,特别是深厚填土地质条件下,单一形式的支挡设计往往不能起到收坡固脚的作用,需要考虑支挡组合设计。文章以实际工程案例为例,结合项目施工区域特殊地质条件,重点阐明了深层填土下高边坡组合支挡结构设计,可以有效解决高边坡收坡及深厚填土区安全性问题,减少征地,发挥支挡作用,为相关工作人员提供参考。

组合支挡结构有限土体土压力计算方法分析

对于由重力式挡土墙与桩板墙组成的组合支挡结构而言,其土压力计算是一个复杂的过程。在有限土体部分,采用经典土压力求解理论往往导致计算结果偏大,从而引起工程资源的浪费。为解决这一问题,本文基于平行墙理论对组合支挡结构中的有限土体区域建立了计算模型,并进行了受力分析,推导出了土压力计算公式。通过室内模型试验验证了该方法的准确性,为更精准地计算组合支挡结构土压力提供了一种可行的解决方案。

基于MIDAS GTS对基坑支挡结构的优化分析

为了验证采用三维有限元方法对基坑支挡结构优化设计的可靠性,基于MIDAS GTS NX对基坑支挡结构进行三维有限元分析,模拟分阶段开挖,并适时地建立横向支撑。开挖完成后分为5级施加地面超载。通过分析得到基坑边缘的地表变形、支挡结构挡板位移、竖直排桩、横向腰梁和横向支撑等主要构件的内力和变形。然后对支挡结构模型从预埋、开挖和加载的整个过程进行实验室试验,试验过程中测量了开挖完成后和各级加载完成后基坑边缘测点的地表变形,观察了挡板、排桩、腰梁和支撑的受力和变形情况,并将数值分析与试验结果进行对比,墙板变形较大处为两列支撑的中间区域,且上部大、下部小;模拟分析中墙板、腰梁和支撑的内力反映了构件的实际受力情况,可以根据分析结果对构件进行优化;地表变形与试验结果误差较小,基本吻合,与实际的地表变形规律一致,大小接近。基坑支护结构的数值三维模拟分析结果可信,可用于基坑支护结构的优化设计。最后利用有限元模拟分析方法对支挡结构进行优化,实现承载力、变形和经济性的目标。

高烈度地震区椅式抗滑支挡结构抗震性能研究

针对位于9度高烈度地震区的某山区铁路陡坡工点,采用三维有限元分析软件,对椅式复合抗滑支挡结构的结构位移及内力动力响应进行分析,数值计算结果表明,复合抗滑支挡结构峰值位移较小,最大值为161.44mm,结构抗震性能好;左侧椅式桩板墙主桩、副桩桩身弯矩均呈Ω型,剪力呈S型,横梁弯矩和剪力均呈正弦分布,结构弯矩峰值位于副桩桩身中部附近,剪力峰值位于副桩与横梁连接处,需加强副桩中部抗弯能力设计,同时提高副桩与横梁节点处的抗剪能力;右侧锚索桩桩身弯矩呈Ω型分布,剪力呈S型,弯矩峰值位于锚索桩身中部,正负剪力峰值基本相当,锚索桩弯矩峰值偏大,因此需在桩身增设1~2排锚索以减少桩身弯矩。

新旧组合支挡结构的优化设计研究

随着我国铁路建设的蓬勃发展,铁路既有线改建及邻近既有线新建项目日益增多,由于运输量以及运输路线的增加和城市建设对既有线路况的限制,既有支挡结构物不能满足帮宽路基收坡的要求,且无法承担新帮宽路基荷载时,需针对帮宽路基设置新的支挡结构,此时帮宽路基产生的土压力由新建支挡结构和既有支挡结构共同承担[1]。本文以中卫至兰州铁路线引入兰州枢纽的某段既有悬臂式挡土墙边坡上新建桩板墙工程为依托,通过现数值模拟的方法,对组合支挡结构进行了优化设计研究。^([1])

深厚填土高边坡三排桩刚架支挡结构受力分析

针对深厚填土高边坡中单排悬臂桩、桩锚支护、双排桩、h型桩等支护结构存在的不足,分析探讨了三排桩刚架支挡结构。研究表明,三排桩刚架支挡结构用于支护深厚填土高边坡,可以同时起到“收坡”、“固脚”作用,既能节约用地,又可以有效发挥支挡作用。通过工程实例,分别采用位移法、MIDAS GTX NX有限元软件进行计算分析,对比结果表明,采用位移法简化方法可近似计算三排桩刚架支挡结构的弯矩。三排桩钢架支挡结构设计时应加强前排桩和连梁的截面刚度,保证节点位置刚性连接,刚架结构分级高度应大致均匀布置,且应尽量减少后排桩悬臂段高度。

边坡治理中h型支挡结构的应用与分析方法研究

边坡h型支挡结构桩土协同作用机理复杂,尚未形成一套科学合理的工程设计评价方法,基于刚性联系梁假定以及前、后桩与桩间土协同作用机理,建立了h型支挡结构受荷分析模型,根据Euler-Bernoulli梁理论结合桩周线性土弹簧提出了前、后桩全桩挠曲微分控制方程,保证了桩身变形在滑面处的变形协调关系,利用中心差分格式及矩阵运算方程组对h型结构全桩内力及变形进行了求解,最后基于克枯滑坡h型支挡结构工程设计案例,通过有限元模型与理论分析模型对比,发现二者计算的桩身最大弯矩与剪力误差在5%以内,验证了文中所提方法的可靠性,可满足h型支挡结构的工程设计需求。

邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力计算

为了探讨刚性桩复合地基对邻近支挡结构土压力的影响,找出此复杂工况下支挡结构土压力的合理计算方法。基于刚性桩复合地基荷载传递机理,结合Mindlin解、Boussinesq解以及应力叠加原理,分析了考虑复合地基荷载传递效应的邻近支挡结构附加土压力简化弹性解法,确定了邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力的计算方法,并将计算结果与模型试验结果进行了对比分析。结果表明,将复合地基对邻近支挡结构土压力的影响进行分部、分区域计算比较符合刚性桩复合地基的荷载传递机理,且用该方法计算的土压力和附加土压力与模型试验结果匹配性较好,并且较为安全。

高边坡桩板墙与预应力锚索复合路基支挡结构施工

预应力锚索桩板墙是一种复杂轻型支挡结构,应用其可有效解决铁路施工中高边坡路堤施工过程存在的问题。因此,该文研究铁路施工中高边坡桩板墙与预应力锚索复合路基支挡结构施工工艺。根据工程概况,从桩板施工、锚索施工以及挡土板施工三方面入手,介绍铁路高边坡挂线施工的具体流程、锚索施工工艺,提出质量控制方式,对施工过程中应注意和遇到的问题作出初步总结。

关于泥石流路基的破坏机理及支挡结构研究

为研究泥石流路基的破坏机理和支档结构,运用泥石流路基流固耦合原理、泥石流发生机理和物理力学特性的相关理论知识,结合有限元软件ADINA,建立对应的泥石流体k-ε紊流模型,进行二维数值的仿真模拟,以此来分析路基-拦挡结构在泥石流冲击作用下的力学特性,同时对路基-拦挡结构的主体材料进行优化研究。研究结果表明:在路基受到泥石流冲击的过程中,泥石流速度从零开始,不断变大,路基应力和泥石流冲击呈现出明显的正相关关系。泥石流和路基边坡刚接触时,泥石流的运动状态发生了剧烈变化。随着流速不断增大,泥石流的冲击作用越来越强烈,此时,路基的应力变化也随泥石流的冲击而不断变大,整个流固耦合面都受到了泥石流的冲击作用。倾角从0°增加到15°的过程中,支挡结构的最大应力随倾角的增大而快速变小。当倾角大于15°时,支挡结构的最大应力开始处于稳定状态。路基的最大应力随着倾角的增大,先慢慢变小,最后趋于稳定。废弃轮胎缓冲层对路基-支挡结构能起到明显的缓冲效能的保护效果。基于保护效果和经济性等因素,建议废弃轮胎缓冲层的厚度为1 m。

路堤帮宽既有-新建组合支挡结构荷载传递机理及应用研究

中兰客专引入兰州枢纽工程崔家崖特大桥至陈官营车站路基区段,由于受地形条件限制,需在既有路堤支挡结构边坡上进行路堤帮宽。为保证既有线路的安全、稳定和充分利用既有挡土结构物,依据既有支挡结构型式,提出了三种既有-新建组合支挡结构型式,分别为既有-新建并排组合桩板墙、既有-新建前后组合桩板墙和两级既有-新建悬臂式挡土墙;对三种组合结构的设计思路、土压力计算方法以及荷载传递机理进行了研究,提出了既有支挡结构服役状态评估的方法。研究成果可为类似工程既有线改建及临近既有线新建项目的设计和建造提供理论依据和工程参考。

高速铁路支挡结构桩板墙施工技术

设计一种高速铁路支挡结构桩板墙施工技术,通过设置轻量化高速铁路桩板墙降低桩板后土体压力,通过安装高强度护壁进行桩基础保护,通过浇筑高性能桩板混凝土提供支撑,至此完成高速铁路桩板墙施工。施工结果表明,设计技术应用后,各点位的桩板结构承受土压力均高于施工要求承受的土压力,能够满足高速铁路路基边坡支挡结构施工需求。

高边坡多级组合式支挡结构力学特性研究

为探究降雨入渗情况下多级加固膨胀土边坡支挡结构力学稳定特性,结合某项目多级加固膨胀土边坡工程,分析降雨入渗因素对多级加固膨胀土边坡坡面位移、桩身弯矩、土压力和土体湿度等因素的影响,并探究在降雨湿热因素下支挡结构力学稳定性的演变规律。研究表明:在降雨过程中,边坡膨胀土经雨水入渗产生胀缩变形,并在湿热环境导致土体产生“干湿循环”效应,边坡稳定性受到破坏;土体湿度对抗滑桩后土压力演变规律产生显著影响,其发展趋势呈现相似性,导致抗滑桩后土压力低于静止土压力,高于主动土压力;支挡结构内部锚索拉力和框架梁后土压力均随深度的增加而增大,因此对膨胀土边坡底部应着重增加防护;支挡结构抗滑桩弯矩增量在桩身前嵌固段和自由段的分界处达到峰值点;在降雨作用下,多级加固组合式支挡结构有效限制了坡面位移,并保证结构内部的稳定性,充分说明多级加固组合式支挡结构在膨胀土高边坡防治的有效性。

建筑深基坑锚拉式支挡结构设计与施工分析

深基坑施工在城市建设中具有重要地位,随着基坑深度的增加,支护工程面临着安全、稳定的挑战。结合实际的工程项目,研究深基坑锚拉式支挡结构的设计与施工,选用预应力锚杆和支护排桩联合的支挡结构,设置两道锚杆,分别位于-6m和-10.5m深度处,挡土构件采用支护排桩,支护排桩采用混凝土灌注桩形式。此外,对锚杆结构进行了详细设计,嵌固深度为3.2m,第一道锚杆的长度为20m,第二道锚杆的长度为14.5m,实际锚杆钢绞线截面积为560mm^(2)。基坑施工过程进行了监测,基坑的沉降量和水平位移在设计的控制范围内,没有超出限值。周边建筑物的沉降量也在可控范围内,不会对既有建筑的正常使用产生负面影响。锚杆轴力监测结果表明,锚杆具备充足的安全储备,未出现轴力异常,基坑支护工程处于安全可控状态,并验证了支护方案的有效性。

支挡结构在崩塌、滑坡地质灾害治理中的应用

崩塌、滑坡是最常见的地质灾害,其治理工程大致可分为减滑工程和抗滑工程。支挡结构属于抗滑工程,是一种较为常用且行之有效的地质灾害工程治理方法之一。在实施过程中,需根据崩塌、滑坡灾害点的具体情况具体分析,尤其是地形地貌特征,崩塌、滑坡规模及工程危害程度应重点考虑。

支挡结构在山区公路中的应用研究

为研究支挡结构在山区公路中的应用,基于实际的工程案例利用理论研究的方法,对不同支挡结构选择方案进行比较,研究结果表明:在山区公路支档结构选型中,基于可操作性,可靠性,经济性以及环境破坏影响程度等因素综合考虑,重力式挡土墙方案为综合评价值最高方案。