特高拱坝基础倒垂线锚固深度研究

垂线系统是特高拱坝水平位移监测中最可靠、精度最高的系统,基础倒垂线作为整条垂线组的基准,其测值可靠性将直接影响拱坝整体变形测值。文章在有限元计算的基础上,在白鹤滩特高拱坝基础布置不同深度锚固点的倒垂线,并结合蓄水期实测数据进行验证分析,研究经济、合理、技术可行的特高拱坝倒垂线锚固点深度,可供类似工程基础倒垂线锚固深度设计借鉴。

基于地基系数(k)法计算的抗滑桩锚固深度分析

抗滑桩在滑坡控制中起重要作用,为进一步研究其锚固深度问题,以保障工程安全,该文将地基系数(k)法运用在矿化桩锚固深度分析工作中,所得结论如下:1)抗滑桩应力应变过程是十分复杂且动态的过程,多呈现非理想弹塑性变形,但可用桩身弯矩和位移间接计算出抗滑桩锚固深度、抗滑桩尺寸和锚固段地基强度等参数。2)抗滑桩的锚固深度与桩身尺寸之间存在一定关系,初始时锚固深度与截面尺寸呈现负相关,当锚固深度趋于一定值后,相关性减弱,除此之外,桩型方面,圆桩抗滑能力远大于方桩。3)当地基系数在一定范围时,抗滑桩锚固深度与地基系数呈现负相关。该文的研究内容为后续工作的开展提供参考。

抗滑桩锚固深度对桩的内力及变形影响分析

抗滑桩是常用的一种边坡治理措施。为研究抗滑桩锚固深度对桩的内力及变形影响,基于数值模型分析了参数变化对桩身弯矩和桩体变形规律。结果表明:抗滑桩的锚固段深度随桩的截面尺寸的增大而减小,但桩截面尺寸增大到一定值时,锚固段深度减小速率保持稳定。相同条件下,方形桩的阻滑作用大于圆形桩,抗滑桩的锚固段长度对于桩的加固效应显著,当锚固段深度不够时,桩的阻滑作用减小,抗滑桩无法发挥治理效果。

抗滑桩锚固深度的极限分析下限方法

运用塑性极限分析下限定理，在考虑边坡坡角、坡面超载与地震惯性荷载等情况下，提出抗滑桩加固黏性土质边坡中桩周土体侧向容许承载力的下限解法。针对土的内摩擦角、边坡坡角、无量纲黏聚力、无量纲超载集度或水平地震加速度系数等参数的不同组合情况，通过数值计算给出了综合主动和被动土压力系数，结果与已知文献中的结果一致，表明本文算法可行。进而利用弹性桩锚固深度公式计算抗滑桩的锚固深度。算例分析表明，边坡坡角对抗滑桩锚固深度具有明显影响，一般比水平地面情况下的锚固深度加深1—3m左右。

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。

抗滑桩锚固深度的可靠性设计

以抗滑桩锚固深度确定的原则为基础,针对不同的锚固段地层及不同的地基系数形式,建立了锚固深度可靠性设计的数学模型。介绍了Monte Carlo法在该模型中的应用,实例分析了常规设计与可靠性设计的异同,认为可靠性设计把计算参数当作随机变量更切合于实际,而且还能得出抗滑桩所承担的风险水平,同时即使抗滑桩能满足常规设计的条件,也未必能满足可靠性设计的条件。

参数变异性对抗滑桩锚固深度可靠度的影响分析

工程岩(土)体由于地质条件、取样及试验条件等的差异,其物理力学性质指标均表现出较强的变异性。在常规抗滑桩锚固深度计算方法的基础上,建立起抗滑桩锚固深度可靠度分析的计算模型。通过工程实例,分析了参数的变异性对抗滑桩锚固深度可靠度的影响。认为参数变异性对抗滑桩锚固深度可靠度影响明显,参数变异性越大,抗滑桩失效概率也越大,同时得出抗滑桩锚固深度的可靠度对岩土体内摩擦角、内聚力C及容重γ的变异性最为敏感。

基于可靠度分析确定刚性抗滑桩锚固深度

为了确定刚性抗滑桩锚固深度,建立了锚固深度的可靠性分析模型,基于强度折减有限元法进行了可靠度分析;可靠指标的选取应考虑边坡工程等级,以目标可靠度为控制指标去指导抗滑桩锚固深度的设计。通过工程实例,把计算参数视为随机变量,以可靠度分析考虑参数变异的程度对抗滑桩锚固深度的影响;通过可靠指标对参数的敏感性分析确定抗滑桩锚固深度主要影响参数;算例表明采用可靠度分析方法确定抗滑桩锚固深度是合理的,具有一定的工程应用价值。

刚性抗滑桩锚固深度的简化计算

本文利用刚性抗滑桩的侧压应力应小于桩周土极限 抗压强度这一基本原则，对刚性抗滑桩的锚固深度进行了分析，得出了锚固深度的简化公式。工程算例表明，这一简化公式能满足工程精度的要求，具有一定的工程实用价值。

基于强度折减的刚性抗滑桩锚固深度确定

分析边坡加固工程中抗滑桩锚固深度确定存在的问题,认为地层侧壁应力的容许值应符合摩尔—库仑强度准则,而不是采用土的被动抗力与主动压应力之差;抗滑桩锚固深度选取应考虑边坡工程等级;工程中常通过验算确定锚固深度,计算过程较为复杂,难以得出合理的结果。基于强度折减,考虑抗滑桩锚固深度的相关影响因素,利用抗滑桩内力分析的悬臂桩法,推得了刚性抗滑桩锚固深度的计算公式。公式理论推导严密,通过简单的试算可直接得出最终结果,计算方便;对于不同等级边坡,可选取相应的强度折减系数。工程算例表明该方法的计算结果比较合理,具有一定的工程应用价值。

三峡库区滑坡治理中抗滑桩锚固深度的研究

分析了三峡库区滑坡治理中抗滑桩锚固深度一般取桩长的1／2～1／3存在的问题。用弹性地基系数法，计算了弹性桩作用于桩侧岩土体的应力。滑动面为倾斜面时，对桩前岩体中存在的不利结构面进行抗滑稳定性验算，得出抗滑桩的最小锚固深度，提出了根据桩周岩土体的性质来确定桩侧岩土体的横向容许承载力。工程实例表明：桩的锚固深度的确定可以依据桩的不同结构形式，稳定地层的强度，滑坡推力，桩的刚度，桩的截面和间距及是否考虑桩前滑体的抗力等因素综合确定。

抗滑桩锚固深度的可靠度与参数敏感性

为了研究岩土体物理力学参数变异性对抗滑桩锚固深度的影响,以抗滑桩锚固深度确定的强度折减法为基础,建立了抗滑桩锚固深度可靠性分析的极限状态方程.工程实例分析表明:参数变异性对锚固深度的可靠度有较大影响,采用可靠性设计确定抗滑桩锚固深度比较合理;锚固深度可靠度对滑坡推力与剩余抗滑力之差H及锚固段岩土体密度ρ、内摩擦角φ的敏感性较强,而对桩前滑动面处的地基系数A及比例系数m的敏感性较弱.

抗滑桩锚固深度的可靠性分析

利用刚性桩设计中桩侧应力必须符合的条件,建立了锚固深度可靠性分析的计算模型,通过实例分析研究了可靠性分析法在锚固深度修正中的应用,认为在锚固深度修正中,若把计算参数当作定值处理,有时不一定能满足可靠性设计的要求,出现误判现象,若把计算参数当作随机变量,以失效概率来校核锚固深度修正结果,即可避免对真实现象的误判。

微型桩锚固深度对边坡稳定性及桩身内力的影响

采用数值分析方法,对不同锚固深度组合方案下微型桩加固土坡的稳定性进行耦合分析,系统研究微型桩锚固深度对边坡稳定性和微型桩桩身内力的影响。结果表明:耦合作用下,均质土坡的安全系数与微型桩锚固深度关系密切,前排和后排微型桩最优锚固深度分别为滑面以上自由段长度的1.5倍和2.0倍;锚固深度的改变影响微型桩桩身内力分布,前排微型桩和后排微型桩均在最优锚固深度下,桩身弯矩和剪力无明显差别。因此得出结论,当一个微型桩锚固深度大于最优锚固深度、而另一个微型桩锚固深度等于最优锚固深度时,边坡失稳模式为微型桩的弯曲破坏。边坡加固工程中采用合理的微型桩锚固深度能够在确保加固效果的同时减少工程投资。

输电铁塔岩石锚杆基础锚固深度的理论计算及探讨

锚固深度的合理选取是输电铁塔岩石锚杆基础设计的一项关键内容。基于荷载传递机理建立锚杆受力平衡微分方程,推导出输电铁塔锚杆基础充分考虑岩体特性时锚固深度的理论计算公式。基于此,通过引入岩体软弱性系数η,考虑不同岩体特征情况下的锚杆基础进行数值计算分析,给出了相应的锚固理论深度建议取值。

小直径钢管排桩锚固深度的确定及验算

结合抗拔和受弯曲条件共同确定钢管桩的理论锚固深度,并建立了锚固深度的验算模式。以广巴(广元—巴中)高速公路一工点为例,确定了小直径钢管排桩的理论锚固深度为5 m。采用K法计算锚固段的内力和变形并采用理论锚固深度对钢管桩锚固段进行抗拔、抗压、水平抗力和最大弯矩验算,均能满足验算条件,确定出最终锚固深度为5 m。运用数值分析的方法验证该最终锚固深度是合理的。

锚固深度对拔出法检测活性粉末混凝土强度影响的试验研究

对三个强度等级和五种锚固深度的活性粉末混凝土试件进行先装拔出和后装拔出试验。将试验数据进行回归分析,建立不同锚固深度的先装与后装拔出法测强曲线并进行对比,研究锚固深度对拔出法检测活性粉末混凝土抗压强度的影响。试验表明,活性粉末混凝土的抗压强度与拔出力之间有着良好的线性关系;同等强度等级下,拔出力随锚固深度的增大而增大;除此之外,测强曲线的精度也随锚固深度的改变而变化,先装拔出法检测活性粉末混凝土强度锚固深度20~30 mm时精度较好,后装拔出法检测活性粉末混凝土强度锚固深度25~40 mm较为适宜。

陡倾滑面滑坡半坡桩锚固深度模型试验研究

当滑床基岩较完整时,现行规范建议抗滑桩锚固深度取总桩长的1/3。对于陡倾滑面滑坡,利用此方法确定的抗滑桩锚固深度偏小。为保证工程安全和节约工程投资,需合理确定抗滑桩锚固深度。文章以内(江)六(盘水)线K285滑坡为研究对象,基于相似原理,设计实施了一组普通抗滑桩、三组不同锚固深度半坡桩的桩土相互作用物理模型试验,对比分析桩身压力、桩身弯矩、桩顶位移及桩土变形破坏模式。试验结果表明:(1)陡倾滑面滑坡桩前滑体抗力呈三角形分布,滑带附近抗力最大;桩前滑床抗力呈三角形分布,当锚固深度超过限值时,其抗力迅速减小;(2)桩身最大弯矩点随着荷载增加逐渐沿桩身下降;(3)桩前滑床发生楔形破坏,破裂深度基本与最大弯矩点对应;随着锚固段长度的增加,楔形破坏面位置逐渐上移接近滑动面,且其破裂角逐渐减小;(4)半坡桩的合理锚固深度为总桩长的2/5,桩顶允许最大位移值不宜超过150 mm。将研究结果用于内六线K285滑坡抗滑桩的优化设计,在保证治理效果的前提下单桩长度可缩短6m,工期节约5~7d。

基于数值计算的抗滑桩锚固深度分析

利用数值计算探究在同一工况下,抗滑桩锚固深度分别与桩身截面尺寸、锚固段岩体强度的关系。分析结果表明:抗滑桩锚固深度随桩身截面尺寸增大而减小,但趋于一定值后,基本不再变化;锚固段岩体强度在一定范围变化时,抗滑桩锚固深度随锚固段岩体强度增大而减小,桩身弯矩呈反对称分布。

高烈度地震区抗滑桩锚固深度可靠度分析

在高烈度地震区,地震作用对抗滑桩的影响并没有引起人们的足够重视,这将大大降低工程运行可靠度。针对地震区抗滑桩设计,对影响锚固深度的容许侧应力进行地震角修正,建立地震作用下的抗滑桩侧应力计算模型,确定承载能力极限状态下的侧应力功能函数,把桩周岩土介质参数、桩体结构强度和地震作用等作为随机变量,采用一次二阶矩法,进行可靠性指标计算。通过工程实例,得出在一定锚固深度下,岩土参数变异性、考虑和不考虑地震作用条件下对抗滑桩可靠度的影响,获得高烈度地震区抗滑桩设计中的锚固深度取值标准,并提出抗滑桩设计以可靠度法设计指导定值法设计的新思路。