山区斜坡地段桩板墙有效嵌固段分析与应用

桩板墙常用于空间有限的填方边坡工程中,支护桩的锚固段是按半无限体考虑,但斜坡上桩前的三角体难以形成半无限体的锚固条件,为明确山区斜坡地段桩板墙有效嵌固段,此次研究模拟分析主要采用Madis GTS NX有限元软件进行,通过改变桩前土的坡度,得到桩板墙桩顶水平位移及桩身内力变化趋势:当桩板墙其他条件相同时,桩顶水平位移及桩身内弯矩均随着桩前土体坡度增大同步增加,总结出不同坡度时桩板墙有效嵌固段起算位置,经某实际项目监测成果验证,得出计算数值与监测数值较为相符,验证了计算方法的合理性,可为今后山区斜坡地段桩板墙设计项目提供有益参考。

基于卸荷拱原理的桩板墙后土压力影响因素分析

为探明桩间档土板后土压力的影响因素,以吉林省含强风化泥岩某边坡为研究对象,基于卸荷拱法,建立桩间土拱的力学计算模型,对比研究不同计算方法的挡土板后土压力计算的适用性,而后对桩板墙距宽比、土体粘聚力及内摩擦角等因素对挡土板后土压力的影响规律进行分析。结果表明,采用本文计算模型得到的土压力与筒仓法(规范法)计算结果较为接近,更符合工程实际;桩间挡土板上的土压力与桩板墙距宽比呈正比关系,与土体强度参数(粘聚力和内摩擦角)呈反比关系。

h型桩板墙在高速铁路陡坡路基中的应用

以杭黄高速铁路某陡坡路基工点为背景,受地形和周边环境影响,支挡结构悬臂段>13 m,故提出一种h型桩板墙的支挡设计方案,并选择代表性断面开展现场试验研究,测试结构所受土压力、钢筋应力、水平位移,研究结构内力分布规律。研究表明:(1)根据主桩实测土压力分布曲线,横梁上部土压力明显大于下部,说明横梁上设置承载板有显著的卸荷作用;(2)结构各测试部位钢筋应力均远小于设计强度;(3)根据实测钢筋应力反算锚固面位置,当锚固段地层为基岩强风化时,主桩锚固面位置宜在桩前覆盖层2~3 m;(4)各测试断面测试期间主桩桩顶水平位移为2~6 mm,表明结构具有较强的横向刚度。

框架梁与锚索桩板墙加固隧道洞口边坡的动力响应特性

针对山岭隧道洞口在降雨、地震等因素作用下易产生变形破坏的问题,以某处采用框架梁与锚索桩板墙支护的隧道洞口边坡工程为原型,开展几何比尺为1∶50的振动台模型试验,分析降雨后地震作用下边坡的动力响应特性及失稳变形规律。结果表明:降雨后坡面无局部破坏,地震作用下边坡的破坏过程可归纳为坡顶张拉破坏—坡脚剪切溃裂—坡体整体失稳滑动,边坡表现为张拉—剪切型破坏;边坡峰值加速度放大系数呈层状分布,“高程效应”与“趋表效应”显著,均随输入正弦波频率、幅值的增加而增大;边坡土体峰值应变分布与坡体滑动破坏面较吻合;桩体锚索轴力与输入正弦波频率、幅值呈正相关,强震作用下锚索轴力增幅显著;桩后峰值土压力近似呈三角形分布,桩体嵌固段内桩土压力最大;桩体弯矩呈“b”型分布,嵌固段内桩体峰值弯矩最大,抗震设计中应注意验算其抗弯强度;桩后土压力与桩体加速度FFT谱幅值主要集中于低频段,结构动力响应主要受地震波低频段部分影响。

高速公路边坡预应力锚索桩板墙结构参数优化与受力特征分析

桩板墙是高速公路滑坡治理中常用的一种支护措施,其结构参数的优化设计是工程施工的研究重点。以云南省红河州建水(个旧)至元阳高速公路工程AK0+560~AK0+660段桩板墙工程为背景,采用数值模拟与灰色关联分析、正交试验设计相结合的方法,研究桩体嵌固长度、桩间距、桩宽3种结构参数的影响与优化,最终验证优化后的结构参数在地震工况下的稳定性。结果表明:桩间距为主要影响因素,桩体嵌固长度和桩宽的关联度相近,为次要影响因素;桩板墙结构参数最优组合为桩体嵌固长度15.0 m、桩间距5.0 m、桩宽3.0 m;地震工况下,抗滑桩悬臂段土压力以及桩身偏移量和沉降差满足规范要求,边坡稳定性较好。

地震作用下桩板墙-锚索组合支护基覆型边坡的动力响应特性

地震作用下,惯性力方向对组合结构、土体、岩体的平衡状态影响显著。为深入理解桩板墙组合支护结构-基覆型边坡相互作用特性,以西南地区一隧道进口端基覆型高陡边坡为原型,开展一组简谐波加载下组合结构加固边坡的大型振动台模型试验,考虑惯性力方向对桩-土、格构锚索-坡体时程特性展开分析。结果表明:(1)惯性力作用下格构锚索-土体相互作用与桩-土相互作用表现出近似的时程一致性规律,但坡面加固结构惯性力峰值沿高程存在的相位差不可忽视。(2)结构与边坡土体的相互作用大小取决于相对惯性运动,桩-基岩相互作用由悬臂段变形状态决定。(3)惯性力达到临空面峰值,动土压力达到峰值,桩-土位移差达到正向峰值,桩身呈现外倾的主动破坏状态,锚固段前侧受力因外倾而挤压增大,因而悬臂段采用库仑主动土压力进行设计需结合桩土状态进行修正。(4)简谐波作用下,坡体惯性力及变形是组合支挡结构沿高程受力分布特性的关键因素,组合结构设计时需重点关注坡脚应力集中区及坡顶惯性力放大区。本研究可为组合结构抗震加固设计提供理论支撑。

新建桩板墙-既有悬臂式挡土墙结构受力研究

研究目的:既有线路基设置支挡结构时,确定既有与新建结构组合支挡结构形式,保证各结构的受力和变形是工程核心。以实际工程为背景,开展不同施工阶段现场试验,研究组合结构受力和变形规律,分析协同受力模式。研究结论:(1)各施工阶段,桩板墙背侧土压力随距桩顶距离呈增加趋势;临近悬臂式挡土墙侧土压力先增加后减小再增加;桩后位置土压力先减小后增加;(2)随路基填筑高度的增加,桩身弯矩均呈距新建桩顶距离先增加而后减小的现象;桩身位移随距新建桩顶距离呈减小趋势;(3)基于实测数据,提出了组合结构简化受力模式;(4)本研究可为该组合结构应用于铁路路基帮宽工程提供技术支撑。

土拱效应下桩板墙承载性能及土压分布研究

桩板墙承载能力发挥主要是依靠相邻两桩间的土拱效应,鉴于此,研究桩板墙工程中的土拱效应发挥程度有助于探究桩板墙的承载性能。本文主要采用理论分析的方法对桩板墙后土拱效应的形成机理以及土拱效应发挥程度定量分析指标—桩板荷载分担比η进行探究。采用数值模拟的方法分析了土拱效应在桩板墙后的分布规律,探明了桩板墙的承载性能发挥程度,为边坡支护桩板墙的设计与施工提供了重要的理论依据和技术支持。

锚索桩板墙在边坡加固上的应用研究

对既有支护结构的加固是有效延长结构使用寿命的一种方式。本文以某边坡加固为例,采取在原结构前设置锚索桩板墙并与墙后填土及原结构共同作用的加固方式,提出综合性边坡支护加固设计流程,包括土体沉降与滑移成因评估、加固方案设计、施工顺序设计与信息化监测等。结合工程实际,在设计阶段充分考虑边坡的地质条件、荷载特点及周围环境。现场检测验证了该加固方法的有效性。

两种典型桩板墙地震响应特性的对比分析

土工结构的震害调查表明,桩板墙具备优良的抗震性能,安装锚索之后效果更佳。尽管如此,目前关于桩板墙的研究大多数集中于静力方面,对于动力响应情况和抗震工作机制的研究较少,关于两类典型桩板墙,即桩板墙和锚索桩板墙的地震响应特性的对比研究未见报道。基于此,将桩板墙和锚索桩板墙进行了同台的大型振动台模型试验,对比分析了两种结构的地震响应特性。试验结果表明:两种结构的土压力、锚索拉力和桩身位移地震时程响应规律均与输入的地震动参数密切相关,如曲线形状和变化趋势,并且它们的峰值出现时刻与地震动加速度峰值出现时刻基本一致。锚索的安装,能更好地保持边坡的稳定性和有效限制桩身变形,尤其是在高地震烈度区,当土体非线性增强时,优势体现愈发明显,即预应力锚索会产生减小桩身位移的效果,特别是当地震系数为0.4时,普通桩板墙的位移达到预应力锚索桩板墙的2.4倍。此外,锚索拉力的施加,能够使桩对土体产生"主动"的反压力,两种结构在静力和地震系数为0.1的工况下桩背所受的滑坡推力基本一致,嵌固段土体抗力的差距也不明显,实测点强度的最大差异不超过20%,说明锚索的作用没有得到充分发挥;但当地震系数大于等于0.2后,锚索作用开始体现,桩土变形的协调性更好,桩背与滑体的相互作用力增大,土体抗力较桩板墙大幅度减小,更有利于边坡的稳定。同时,锚索拉力的作用使结构的悬臂段桩身内力较大,在进行结构设计时,相比于普通桩板墙,锚索桩板墙应加强悬臂段,可以适当弱化嵌固段。分析成果可供高烈度地震区桩板墙的抗震设计、灾后恢复重建及今后相关规范修订参考。

高速铁路支挡结构桩板墙施工技术

本文对高铁围护结构桩板墙的施工工艺进行了深入的研究,并对其在工程中的运用提出了一些建议。从分析高铁基坑支护的概念、作用入手,分析了其在高铁基坑支护中的优越性及其在工程中的应用现状。在此基础上,着重论述了桩基施工技术、板墙施工技术以及桩板之间的结合技术,对施工中的安全与环保问题进行了研究,并给出了相关的治理与防范对策。最后,对研究成果进行了归纳,提出了高铁围护结构中桩板墙工艺的优点与缺点,并提出了今后研究的发展趋势及完善意见。项目研究成果将为高铁围护结构桩板墙施工提供理论依据,对提高施工质量,降低施工风险,推动高铁工程可持续发展具有重大的理论和现实意义。

关于锚拉式桩板墙施工工艺的优化研究

锚拉式桩板墙是近年来应用于陡坡支护的一种轻型结构,它的工作机制主要依赖于路面两侧对挡土墙及桩体的垂直压力,这种力量通过挡土板传导至桩体后,进一步被一部分转移到预先施加了张力的锚索上,最终实现以锚索、桩体与土壤间的固定力来维持稳定的平衡关系,从而确保陡坡的安全性和稳固性[1]。由于工艺复杂,使得锚拉式桩板墙存在施工难度大、安全风险高等特点。因此,工艺的优化对于锚拉式桩板墙施工闲的尤其重要。通过思考,对锚拉式桩板墙的部分技术进行改良,能够在提升建设品质和工作进度的同时,降低建设难度、减少施工风险。

既有路堤边坡桩板墙帮宽结构施工对运营线影响研究

以中兰客专引入兰新三四线实际工程为背景,基于各阶段观测数据,探讨既有路堤边坡桩板墙帮宽结构施工对运营线的影响。结果表明:累计竖向位移随开挖深度增加呈增加趋势且增长速率先增大后减小并逐渐趋于稳定;桩孔开挖及桩体浇筑阶段施工对既有线影响较为显著,奇数桩施工对既有线影响更大,偶数桩施工时累计竖向位移比奇数桩减少48%~82%;在桩板墙帮宽结构施工时建议采用跳桩法并合理选取施工机械;奇、偶监测桩累计竖向位移在监测期间均发生上拱变形,最大上拱值为4.65mm;路堤填筑阶段累计竖向位移随路堤填筑高度正相关,累计竖向位移与填筑高度比值在0.10%~0.21%之间,路堤填筑完成后180d左右累计竖向位移趋于稳定,对既有线影响逐渐减小。

桩板墙在水利工程设计方案实施

为增强水利工程的边坡稳定性与抗冲刷能力,提升整体结构的安全性与耐久性。引述水利工程项目具体案例,针对桩板墙设计方案与桩板墙施工方法开展分析,提出桩板墙在水利工程设计具体方案。水利工程设计时,采用桩板墙设计方案与施工方案,能够抵御水流冲刷与土壤侵蚀,提高边坡的整体强度与抗滑能力。同时,桩板墙具备施工灵活、易于维护等优点,为水利工程的长期安全运行提供有力保障。

深基坑桩板墙逆作法施工技术在房屋建筑工程中的应用研究

传统的房屋建筑施工不能为建筑物上部结构自重和施工荷载提供很好的支撑,易造成墙体开裂的情况。因此文章通过对逆作法的基本原理和特点进行分析,了解其在房屋建筑工程中的应用优势;并对施工前准备、施工流程、关键技术难题及解决方案等进行详细阐述。作为施工期间承受上部结构自重和施工荷载的支承结构,逆作法施工技术是高层建筑物最先进的施工技术方法,值得推广使用。

桩板墙结合框架格构在边坡加固中的应用

随着我国基础设施建设的快速发展,边坡稳定性问题日益凸显。桩板墙结合框架格构作为一种新型的边坡加固技术,具有显著的优势和广阔的应用前景。文章结合某学院田径场区域边坡加固支护工程案例,从设计方案、施工工序和监测数据等方面分析,桩板墙结合框架格构支护方式适用于各种复杂的地质条件,在边坡加固中整体稳定性和承载能力良好,能有效传递和分散边坡的侧向压力,减少土体的变形和位移。研究结论表明,桩板墙结合框架格构是一种有效的边坡加固结构形式,具有受力合理、施工简便、经济适用,值得在实际应用中广泛推广。

预应力锚索桩板墙加固斜坡稳定性研究

斜坡稳定性是土木工程中的一大挑战,尤其是在复杂的水文地质和环境条件下。预应力锚索桩板墙技术作为一种新兴的斜坡加固方法,因其优越的支护效果和经济性而被广泛应用。文章阐述了预应力锚索桩板墙的组成及分类,分析了预应力锚索桩板墙加固斜坡的优势,通过实际工程案例系统地研究了其在斜坡稳定性加固中的应用效果。研究结果表明,预应力锚索桩板墙能够有效控制斜坡的变形,提高斜坡的整体稳定性。同时,该技术在适应复杂地质条件和减少环境影响方面展现了显著优势。该研究不仅为斜坡稳定性加固提供了科学的理论依据,也为工程实践提供了有效的技术支持和设计指导。

基于HHT的两种桩板墙抗震效果对比分析

桩板墙具备优良的抗震性能,但目前对其研究多集中于静力方面,关于支护边坡内部震害损伤动态发展的研究较少,关于两类典型桩板墙震害损伤过程的对比研究更罕见报道。基于此,本文通过振动台试验,利用Hilbert-Huang Transform法,对比分析了锚索桩板墙、桩板墙加固边坡的频谱特性。结果表明:最易产生损伤的位置均为滑面处,但在研究对象中,由于锚索的存在,震害没有延伸至坡体;致使桩板墙加固边坡开始产生震害损伤的PGA较锚索桩板墙小,且远离桩板墙侧的土体先出现破坏;锚索的存在,改变了结构受力状态,使土-抗滑桩-锚索成为整体,减弱了锚索周围土体的震害损伤;当PGA较大时,锚索桩板墙有效抑制坡体震害损伤,更好地保持边坡的稳定性,相比桩板墙表现出更为良好的抗震性能。

柔性板桩板墙加固斜坡填方地基的土压力分配问题研究

通过对桩板墙挡土板的受力变形特征分析,指出桩间采用柔性挡土板时,作用于挡土板上的土压力相对较小。在对比分析拟化简仓法与卸荷拱法的基础上,针对当前挡土板土压力计算中存在的问题,对柔性板桩板墙加固斜坡填方地基展开试验研究,并重点研究桩前、桩后施工挡土板时墙后土压力的分布规律。通过对布置在挡土板上的位移计及预埋的土压力计进行监测,结果表明,挡土板布置在桩前时其挠曲变形及承受的土压力值较小,且桩间土拱效应更易得到发挥。挡土板上土压力自上而下多呈抛物线型分布,而作用于桩背侧的土压力分布相对复杂。通过对桩后布置挡土板的土压力分布规律进行为期21 d的监测,研究了土压力变化的时间效应。

桩板墙桩土作用机理有限元分析

桩板墙是一种已得到广泛应用的新型支挡结构。该文采用数值分析方法对岩土体和桩共同作用下,桩上部岩土体剩余下滑力的作用形式、桩身传力方式、桩身内力的计算方法等进行了分析。得到了板桩墙能够显著改善桩后岩土体桩轴法线方向应力矢量的方向和分布特征,使桩后岩土体的桩轴法线方向的应力矢量分异减小;同时能够将上部坡体和下部锚固段岩土体连接成一个共同作用体,利用其自身强大抗弯能力,在阻止上部变形体出现过大的侧向变形的同时,协调两部分岩土体侧向变形;还能有效改善因开挖引起的坡脚应力集中现象和上部拉应力现象,避免岩土体因过大的应力集中而导致塑性破坏的认识。其分析方法和得到的认识,可为相关工程的优化设计提供参考。