预应力锚索抗滑桩在铁路路基边坡加固中的应用分析

在加固边坡工程中,预应力锚索抗滑桩有着广泛应用,其具有良好抗滑性能,合理受力结构、节约占地、经济效益好。经过理论分析和现场监测等方法研究浩吉线建华车站(K285+600~+800段)滑坡治理工程的加固机理,并就预应力锚索抗滑桩在铁路路基边坡加固中的应用效果做了探讨。

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 。

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 。

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。

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。

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.

预应力锚索抗滑桩力学计算模型的探讨

通过分析现有预应力锚索抗滑桩力学计算模型的特点,找出存在的问题,提出了改进的滑坡推力和桩前土体抗力的分布图形,分析了预应力锚索在锚索桩中的工作机理和预加固作用及其在力学建模中的考虑方法,提出了锚索桩改进的建模方法并通过工程实例对改进方法和原有方法进行比较,论证了改进方法的合理性。

关于预应力锚索抗滑桩内力计算方法的讨论

采用横向变形约束弹性地基梁法设计预应力锚索抗滑桩,按照变形协调原理计算锚索拉力、抗滑桩的位移和桩身内力,并将这种方法用于某一深挖路堑高边坡的预应力锚索抗滑桩工程,根据现场实测结果,讨论了该内力计算方法的合理性。

预应力锚索抗滑桩受力状态的有限元分析

考虑桩、土之间相互作用的复杂性,编制有限元程序对滑坡防治工程预应力锚索抗滑桩结构的变形和受力进行分析,表明:①锚固段桩前滑床抗力主要集中在靠近滑动面部分;②在锚固段随锚索预应力和滑床刚度的大小改变可能出现反弯矩.

预应力锚索抗滑桩结构优化

在对各种抗滑桩支挡结构的适用条件进行系统研究的基础上,进行传统锚索抗滑桩的结构优化。研究表明,在桩身弯矩峰值处加设锚索约束,可减小桩身弯矩。运用有限元计算方法进行单锚点预应力锚索抗滑桩的内力计算,按照"削峰填谷"的思路,在桩身弯矩峰值处加设第2个锚点,并在得到的二锚点预应力锚索抗滑桩的桩身弯矩峰值处加设第3个锚点,在此结构形式的基础上,上下移动第2和第3锚点位置,直至桩身弯矩峰值最小,找出最合理的锚点位置。在同等滑坡推力作用条件下,优化后的三锚点抗滑桩比普通抗滑桩节省工程造价33%,比单锚点抗滑桩节省10%。对于厚层大型滑坡,多锚点预应力锚索抗滑桩有着更好的推广和应用价值。

预应力锚索抗滑桩支护边坡的地震动力响应分析

利用FLAC3D软件对预应力锚索抗滑桩加固边坡土体进行三维数值模拟,对比分析了不同地震持续时间情况下坡体的应力、位移及抗滑桩受力的变化规律。结果表明,在强震荷载作用下抗滑桩与边坡土体产生相对位移,形成土拱,阻碍土体沿水平向的位移。锚索抗滑桩与无锚索抗滑桩相比,弯矩呈现出明显的"S"形分布,桩身剪力呈现出倒"S"形分布。

预应力锚索抗滑桩内力计算的有限差分“m-k”法

文章基于地基系数“m -k”法的原理 ,提出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。本方法基本原理同悬臂桩法 ,滑动面以下锚索桩的内力计算与普通桩完全相同。滑动面以上不同的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“m -k”法适用于滑动面以上地层为土层或严重风化岩层。

预应力锚索抗滑桩中锚索预应力损失的试验研究

以某高边坡预应力锚索抗滑桩治理工程中的锚索预应力监测数据为依据,分析了锚索预应力在抗滑桩受力过程中的变化规律,获得一些有益的结论。

预应力锚索抗滑桩的计算分析

在现有预应力锚索抗滑桩计算方法的基础上,提出了一种改进的计算方法,就是在计算过程中,将预应力锚索的竖直分力考虑进去,使其理论上更加合理,减少了桩的配筋量,降低了预应力锚索抗滑桩的工程造价,对滑坡整治工程的设计具有重要意义。

预应力锚索抗滑桩治理公路高陡边坡的应用

目前治理公路高陡边坡的措施有SNS柔性防护技术、喷锚网支护技术、抗滑桩墙体系等支挡结构,预应力锚索抗滑桩是治理高陡公路边坡一种新型支挡结构,具有受力合理、材料利用率高、经济等特点。分析了预应力锚索抗滑桩加固机理和体系的变形特征特点,并且分别以桩的锚固段为固定端和铰支为桩的受力模型,按变形协调原理分析了预应力锚索抗滑桩的内力。结合水任至南宁公路某高陡边坡治理的一个工程应用,体现出这种抗滑结构的优越性。