锚索抗滑桩加固水库边坡效果影响因素分析

为研究锚索抗滑桩在水库边坡的加固效果。基于ABAQUS数值计算模型,根据强度折减理论系统的分析锚索位置对边坡位移、桩身内力及变形的影响,结果表明:桩身弯矩呈抛物线形态,其中正负弯矩的最大值分别位于桩顶和桩的中上部,随锚固点距桩顶距离的增大弯矩绝对值呈增大趋势;边坡的稳定性随锚索锚固点距桩顶位置的增大而先增大后减小;根据桩身内力及边坡的稳定性变化规律可知,锚固点距桩顶距离为1.0 m~1.5 m对边坡的加固效果最好。研究内容可为水库边坡的加固设计提供参考。

边坡锚索抗滑桩稳定性及加固方案优化研究

文章以云南省昆明市某边坡工程为例,基于有限元数值模拟软件MIDAS GTS,分析了边坡的位移变化、预应力锚索的轴力分布以及抗滑桩的变形特征,进一步提出锚索抗滑桩的优化方案,使其在降低成本的同时提高边坡支护效果。主要结论为:(1)边坡在锚索抗滑桩联合支护下有较好的稳定性;(2)前排抗滑桩的位移主要表现在桩身露出地表的部分,后排抗滑桩的位移表现在深入地下部分;(3)抗滑桩桩长的变化对边坡稳定性的增强存在一定的局限性;(4)抗滑桩在施加预应力锚索后,桩身的受力状态发生了改变,由原本的被动受力转变为主动受力,从而起到了较好的预加固作用。

不同布锚角度锚索抗滑桩抗震性能的离心振动台试验对比

预应力锚索是预应力锚索抗滑桩的重要组成部件,但其布设角度对预应力锚索抗滑桩抗震性能的影响尚不清晰。鉴于此,设计并完成了考虑锚索水平布设和倾斜布设的两组离心振动台模型试验,对比分析了不同布锚角度时坡体地震变形和加速度放大特征以及桩-锚结构的受力特性,揭示了布锚角度变化对锚索抗滑桩-坡体体系抗震性能的影响规律。结果表明,不同布锚角度时锚索锚固点附近坡体均存在加速度异常放大现象,放大系数随输入地震动强度增加而增大;倾斜布锚时坡体沉降幅度和加速度放大程度明显减小;倾斜布锚有利于改善桩身的地震受力,桩身峰值动弯矩和动土压力相比水平布锚时显著降低;倾斜布锚可以有效减缓锚索内力的增长,降低桩-锚-坡体体系地震失效的风险。

锚索抗滑桩在边坡加固中的应用

依托某高速公路边坡工程,对锚索抗滑桩加固的边坡进行数值模拟,在梳理锚索抗滑桩加固机理的基础上,研究锚索抗滑桩边坡的稳定性和变形规律,明确了边坡的潜在滑动面位于粉质黏土与全风化玄武岩土层交界面,肯定了锚索抗滑桩对提高边坡稳定的有效性。同时对比分析了桩前土体开挖与不开挖边坡坡面的位移变化情况和抗滑桩的受力特性,坡面水平位移值在桩顶处最小,开挖桩前土体后坡面的水平位移增大,抗滑桩的剪力和弯矩值均增大,对边坡的稳定性不利。

预应力锚索抗滑桩治理公路滑坡的应用

预应力锚索抗滑桩因其结构受力合理、材料利用率高特点而在治理公路滑坡中得到工程界的重视,但因其设计和施工较复杂,治理效果还有待更多的工程验证。以广西某公路边坡采用该支挡结构进行治理为例,根据工程的地质情况,在确定抗滑桩参数的情况下以位移协调法对锚索进行设计计算,并对预应力锚索抗滑桩的施工要点进行了分析。根据后期监测结果表明,此滑坡治理效果良好。

基于有限差分原理的预应力锚索抗滑桩改进计算方法

针对现有预应力锚索抗滑桩计算模型及其相应计算理论存在的问题,基于有限差分法的原理,提出了改进的锚索桩计算模型并进行了详细的理论推导。根据实际的施工和受力过程,该模型包括预应力施加和滑坡推力作用两个阶段,通过滑坡推力分布形式的改进和桩锚协调变形方程的修正来真实反映预应力锚索抗滑桩的主动式受力特点。同时利用Matlab编制成相应的计算程序进行算例验证,并同目前普遍采用的计算理论进行对比分析。结果表明,该改进计算方法及其相应的计算程序充分考虑了预应力施加这一锚索桩特有的过程所带来的影响,且在计算中不必将锚索拉力等效为在桩顶处施加的剪力和弯矩。另外还可对桩前滑面以上存在任意厚度滑体和任意复杂地基条件的情况进行合理地设计计算,相对于目前已有的计算理论,该改进方法更加合理、可靠。

预应力锚索抗滑桩设计中确定锚索预应力值的一种方法

在现有预应力锚索抗滑桩设计中确定锚索预应力值的各种方法的基础上 ,考虑了预应力锚索抗滑桩在工作期间承受滑坡推力的变化 ,提出将锚索、桩及桩锚固段周围岩土作为一个整体根据长期作用荷载来进行锚索预应力值计算的方法 ,对于短期作用的最危险荷载则在锚索与桩的承载力设计中予以考虑。算例分析表明 ,该方法能使锚索桩长期处于较为有利的受力状态 。

计算锚索抗滑桩变形及内力的一种新方法

结合结构力学和弹性地基梁理论,考虑锚索的弹性变形,建立了一种计算锚索抗滑桩变形及内力的新方法。在建立公式时,将抗滑桩从滑面处分为上、下两部分;对嵌固段的桩按弹性地基梁计算,滑面以上的桩用力法计算;利用滑面处的变形协调条件,建立了锚索抗滑桩的计算公式,所得公式可以方便地用于求解锚索的设计拉力、抗滑桩的内力及变形。最后,以某滑坡治理工程为例,计算了锚索拉力及抗滑桩的内力,验证了计算方法的可靠性,并与普通抗滑桩的计算结果进行了对比分析。

预应力锚索抗滑桩的有限元计算与应用

根据有限元理论和Winkler假设建立了预应力锚索抗滑桩数学模型和杆件有限元计算抗滑桩的计算模型.介绍了将该模型用于非Winkler地基的情况.利用MATLAB语言编制了相应的程序.结合望岭岩滑坡体治理工程实践,利用该程序计算了预应力锚索抗滑桩的内力和位移,并绘出了图形.利用该程序对普通抗滑桩和预应力锚索抗滑桩进行比较,从理论上得出了结论,认为预应力锚索抗滑桩是一种值得推广的加固措施.

预应力锚索抗滑桩工程效果的数值计算评价

针对目前桩土接触问题及滑坡治理后预应力锚索抗滑桩的受力效果进行评价研究成果还很少,结合现场勘查与工程设计,根据预应力锚索抗滑桩中桩土相互作用特征,引入接触单元并编制有限元程序进行计算。根据抗滑桩锚固段的受力分布、桩体弯矩、位移及预应力因素对预应力锚索抗滑桩抗滑效果进行评价,提出预应力锚索抗滑桩的最佳预应力值,对工程设计具有一定的指导意义。

预应力锚索抗滑桩的动态设计法

提出了预应力锚索抗滑桩的动态设计概念 ,即跟踪锚索桩的实际工作状况。分析桩和锚索在各种受荷条件下的内力 ,再进行优化组合 ,以其中的最大内力为依据进行桩结构设计和锚索承载力设计。对锚索预应力值的确定问题进行了探讨。算例分析表明 ,本文中的设计方法能反映桩的最危险状态 ,使锚索和桩留有合理的安全储备 。

锚索抗滑桩设计中的几个问题探讨

对锚索抗滑桩设计中的合理间距、桩的嵌固深度、抗滑桩内力和变形计算等问题进行了探讨。指出对于锚索抗滑桩系统来说,最小间距应根据桩和锚索的间距综合考虑;对于锚索抗滑桩的嵌固深度,只要使其满足桩周地基承载力的要求即可,仅靠增加桩的嵌固深度,对改善桩身内力和变位的意义并不大。分析了当前计算锚索抗滑桩内力和变形的几种主要方法,讨论了影响锚索抗滑桩内力和变形分布形式的主要因素以及对锚索抗滑桩进行全局优化设计的思路。

锚索抗滑桩与岩土体相互作用研究

就目前锚索抗滑桩的研究现状来看,基本上都是将锚索和抗滑桩分开计算,忽略了锚索与抗滑桩之间存在的相互作用关系。针对这一问题,对锚索-抗滑桩-岩土体相互作用系统的计算方法进行了研究。提出了在锚索抗滑桩设计计算中,除了应考虑锚索的强度外,还应该考虑锚索的伸长量,使其与桩的变形相协调。在此基础上,建立了新的锚索抗滑桩计算理论。本文用该方法进行了工程实例分析,并与其他计算方法所得结果进行了对比。

预应力锚索抗滑桩中锚索预应力的计算方法及对比研究

在预应力锚索抗滑桩的设计计算中,锚索预应力的取值对抗滑桩的内力计算影响较大,其计算方法仍然是一个需要深入研究的课题,笔者在总结锚索预应力计算方法的基础上,介绍了锚索与桩变形的协调原理,并结合工程实例对其中的3种计算方法进行了对比研究。

锚索抗滑桩内力计算的有限差分“K-K”法

基于地基系数“K-K”法的原理,提出了进行锚索抗滑桩全桩内力计算的有限差分法,同时,编写了该法的计算和图形处理程序。实例计算结果表明:只要等量差分段取得足够小,虽然所耗机时稍长,但可获得高精度数值解,其精度高于采用传统手算法所得的精度,而且图形处理结果可优化抗滑桩的结构设计,并考虑了各种桩底支承条件。本方法的基本原理同悬臂桩法,滑动面以下锚索桩的内力计算同普通桩完全相同。滑动面以上不同之处只是此时的桩顶条件有所不同,必须考虑锚索拉力的作用。地基系数“K-K”法适用于滑动面上、下地层均为岩层的情况,此时滑动面上、下地基系数均为常数。

考虑滑坡岩土体弹性抗力预应力锚索抗滑桩设计方法

在目前预应力锚索抗滑桩的计算方法中,均没有考虑桩后岩土体受到锚索预应力作用产生的弹性抗力对滑坡推力的影响。初步探讨了桩后岩土体上产生的预加固力的分布形式。考虑了锚索桩的荷载变化,根据桩与锚索变形协调原理,按长期荷载进行锚索预应力设计;然后按短期荷载确定滑坡最大推力,并用预加固力修正滑坡推力,而对锚索设计拉力与桩的内力则按修正的滑坡最大推力设计,这样的设计思路反映了预应力锚索抗滑桩实际受力的特点。结合重庆某滑坡的工程实例,与常规方法进行了对比分析。

煤系地层路基边坡锚索抗滑桩加固作用机理分析研究

由现场监测试验可知,煤系地层路基开挖后该边坡处于滑动状态,应用极限平衡原理建立平衡方程,反演了主滑动面的内摩擦角和粘聚力C,由此确定了锚索抗滑桩的支护加固方案,进行了平面布置与结构计算分析。采用有限元法对纯桩和锚桩加固方案进行了对比,加锚索后无论是桩的水平变形,还是桩内应力均得到了改善。

预应力锚索抗滑桩结构稳健优化设计

稳健优化设计是稳健设计与最优化技术、计算机技术的结合,当前已成为工程稳健设计研究的一个热点。按照这种方法进行预应力锚索抗滑桩设计,既能在设计阶段保证工程质量的稳健性,又能利用优化设计中众多数学模型和成熟的求解方法,更好地解决多变量、多目标、带约束问题的求解。针对正交设计的不足,用均匀设计代替正交设计,应用专业软件模拟计算不同工况下预应力锚索抗滑桩结构顶部水平位移,通过多元回归分析,用回归模型y(xi)代替函数模型y(xi)作为目标函数,设计参数作为优化变量,规范及合同要求作为约束条件,提出一种预应力锚索抗滑桩结构稳健优化设计方法。以昆洛路K1+440～K1+780边坡为例,阐述用MATLAB语言进行预应力锚索抗滑桩稳健优化设计的方法。

预应力锚索抗滑桩的受力模型试验

通过室内预应力锚索抗滑桩的模型试验,以石英粉砂和细砂为模拟材料,得出几组试验数据,在此基础上,探讨抗滑桩在碎裂结构滑体中的受力状态与分布规律.

锚索抗滑桩系统内力变形研究

在对锚索抗滑桩系统内锚索与抗滑桩受力状态综合分析的基础上,认为锚索的拉伸变形对锚索抗滑桩系统的内力及变形存在一定影响,基于锚索与抗滑桩的变形协调原理,提出了锚索拉力及其变形的计算方法,推导了抗滑桩桩身位移和内力的计算公式,并将该方法用于工程实例分析。通过与其他方法比较,说明使用该方法计算锚索抗滑桩的合理性和经济价值,并分析了锚索变形以及拉力大小对锚索抗滑桩系统内力变形的影响,所得结果已得到后期模型试验的数据支持。