公路高边坡预应力锚索抗滑桩施工技术

本文以某高速公路工程为例,根据高边坡施工条件,研究预应力锚索抗滑桩施工技术,涉及抗滑桩、预应力锚索的关键施工工序及具体方法,并根据监测结果分析高边坡支护效果,评价预应力锚索抗滑桩施工技术的可行性,同时提出锚索抗滑桩的施工质量控制要点。实践表明,在联合应用抗滑桩和预应力锚索后,高边坡的位移量被控制在允许范围内,预应力锚索抗滑桩施工技术具有可行性。

滑坡损毁公路路基重建的治理效果评价——以贵州G326国道滑坡损毁路基重建工程为例

山区公路易受到滑坡等灾害的威胁从而造成路基损毁,在对其进行恢复重建时,需综合评价治理工程的防治效果。以贵州省G326国道的滑坡损毁路基重建工程为研究对象,模拟强降雨诱发滑坡的变形破坏过程,采用了削方、抗滑桩、锚索等不同组合的治理方案,并评价了各种治理方案的防治效果。结果表明:随着降雨量的增加,滑坡变形从滑坡前部G326国道附近逐渐向后缘扩展,在7月8日时滑坡整体出现塑性破坏;削方+抗滑桩+锚索组合治理下,滑坡主滑区最大位移为3.1 mm,后缘最大位移为1.7 mm;抗滑桩+锚索组合结构优化了滑坡的受力状态,使整体变形处于可控范围内,保证了重建公路路基的安全。该研究对滑坡损毁公路路基工程的重建具有一定的参考价值。

地基工程框架锚索加固抗滑桩试验研究

文中结合志丹压气站施工实践,分析了框架锚索预应力、抗滑桩宽度和柱距对桩受力和变形特性的影响。结果表明,随着桩宽的增加,桩宽40mm的最大土压力分别比桩宽32mm和27mm的最大土压力高出17.3%和22.1%。当锚索拉力在1200~1600 kN时,桩身位移较小,应力分布较为均衡。当张拉力为1400 kN时,桩身锚固点与自由段底部最大正负剪应力之差约为最大剪应力的27%,桩身最大位移仅为5.5 mm,远小于预应力框架锚索的一般弹性变形范围。

公路高边坡治理中的抗滑桩与预应力锚索组合施工技术

以某高速公路工程为例,提出抗滑桩与预应力锚索组合施工技术,研究了此类技术在高边坡加固治理中的应用要点,具体涉及抗滑桩与预应力锚索的施工流程和施工方法,并根据边坡断面多点位移计监测结果评价高边坡治理效果。实践表明,在设置抗滑桩和预应力锚索后,有效控制了高边坡的变形,保障了公路高边坡的稳定性,取得了良好的施工效果。

预应力混凝土U形板桩在软土地基防渗中的应用

软土地基防渗围封设计与选型是水利工程建设与管理关注的重点。以火炬开发区孖涌泵站工程为例,从应用依据、方案选型、控制过程、运用效果等方面,全面介绍了预应力混凝土U形板桩在珠三角软土地区水利工程基底垂直防渗围封中的应用。结果表明,预应力混凝土U形板桩在使用耐久性、施工便捷性、成桩质量、工期进度等方面均具有优势,在做好设计与施工控制的情况下,具有良好的基底防渗效果,可为软土地区类似工程基底防渗围封选型提供参考。

堆载引起桥梁墩台与基础的偏移及防治技术研究

针对桥梁墩台周围堆载引起桥梁结构偏斜的工程病害,通过在堆载作用下桥梁墩台布设测点,跟踪观测了堆载引起桥梁墩台与基础的变位性状。基于观测分析成果,利用BOZOZUK提出的分析标准,对实体工程的受损程度进行了评价,表明该桥梁已严重受损;提出了采用预应力锚索技术对偏移桥墩进行纠偏和采用预应力抗滑桩进行防治的联合处治技术,并进行了加固和纠偏效果评价;指出在山区或重丘区修建桥梁工程时,沿线弃方堆载于桥下,会引起桥梁墩台的偏移而造成桥梁结构无法正常使用甚至破坏。

某大型高速公路滑坡稳定性分析及锚桩加固的模拟研究

某大型高速公路高陡岩质边坡地质条件复杂、软弱结构面发育、开挖高度大、坡度陡、临空面多,为边坡变形提供了有利的空间,故边坡多处出现失稳破坏迹象。在已查明滑坡工程地质条件、滑动面、滑带位置的基础上,分析评价了该滑坡体的稳定性现状;根据钻孔资料提供的岩土体和滑面的参数,并结合参数的反算,得到了滑面的c、φ值,最后计算得到非正常工况下(暴雨)的滑坡稳定安全系数为0.91,说明当遇到长时间暴雨时,滑坡会进一步发展,需要及时治理。文中提出了相应的治理设计措施,即在对滑坡体进行削方减载后,在边坡的一级平台位置设置预应力锚索抗滑桩。在对该边坡破坏过程和机制定性分析的基础上,采用离散元程序UDEC进行了滑坡治理效果的数值模拟。根据已确定的滑面,采用UDEC模拟边坡开挖,通过对治理前后边坡位移图的比较分析,表明采用预应力锚索抗滑桩的治理措施安全有效。通过抗滑桩与预应力锚索抗滑桩的对比,揭示了预应力锚索抗滑桩改变了传统抗滑桩的受力状态,变悬臂梁为类简支梁,变被动支护为施加预应力,具有诸多优点。

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。

强震作用下加固边坡的动力响应及不同加固方式的比较研究

文章建立一土质边坡模型,按照常规设计支护技术参数,对在强震作用下的挡土墙、抗滑桩和预应力锚索3种支护形式下的边坡进行动力分析,得到不同支护方式下边坡的动力响应,重点从动力放大系数、残余变形、动轴力、动拉应力等方面,对3种支护形式的加固效果做对比。结果表明,动力响应差别很大,动力放大系数以抗滑桩加固最大,挡土墙加固最小;残余变形以挡土墙加固最大,预应力锚索加固最小,挡土墙加固难以维持强震下边坡的整体稳定;挡土墙加固下坡顶面出现拉应力最大;综合比较,预应力锚索加固效果最优,应作为多震地区边坡防治的首选方案。

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。

多级框架锚索和抗滑桩联合作用下边坡抗震性能的振动台试验研究

基于原型边坡设计了大型振动台模型试验,通过监测锚索轴力、桩身土压力、坡体加速度和坡面位移时程,研究多级锚索框架梁与双排抗滑桩组合结构加固含软弱夹层岩质边坡的地震动力特性。试验结果表明:在0.15g El Centro地震波激振时锚索预应力产生损失,最大损失比为23%,建议对变形等级要求较高的边坡在锚索抗震设计时适当提高预应力初始值1.2~1.3倍;沿边坡不同高度布置的锚索其轴力响应峰值几乎同一时刻到达,而峰值增加比例呈现出空间非一致性,在锚索抗震设计时应以坡体中部抗滑桩为界将边坡分为上、下区分别考虑;坡脚抗滑桩受荷段、锚固段土压力均随着输入地震波峰值加速度的增加而增大,主动土压力分布规律将由"上小下大"转变成"上大下小"的形状,被动土压力Ⅰ、Ⅱ区的分界点将向桩体下部发展;锚索与抗滑桩在地震时表现为协同工作机制,工程设计中要充分考虑地震效应对桩锚下滑力分担比的影响。该研究成果可为更加合理地考虑地震区锚索框架梁与抗滑桩组合支护结构的设计提供指导。

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 。

四项边坡加固新技术

用于边坡加固的技术多种多样,而如何因地制宜地利用好这些技术并非易事。由于对地质条件缺乏足够的认识,或者因加固技术本身存在某些缺陷,出现了一些失败的边坡加固工程实例,并带来较大经济损失和社会问题。鉴于边坡加固技术的现状及国内大规模工程建设的需求,给出了4项可用于边坡加固的新技术,即纤维束导渗排水孔、预应力锚梁、层状网式钢筋石笼挡墙和预应力抗滑桩。第1项技术是针对传统排水孔存在着的泥砂堵孔问题,是根据水可以沿着纤维与土和细砂之间的界面渗出的思想而设计的;第2项技术则是为解决预应力锚杆和预应力锚索等所存在问题(例如,对某些情况来说,锚杆或锚索的加固范围太小、难以根据地质条件的不同而调整锚固力等)为目标而发展的;层状网式钢筋石笼挡墙不仅能保持传统石笼挡墙所具有的就地取材、加固经费低等优点,而且还能解决因笼间连结力低而导致对边坡加固效果不理想等问题;预应力抗滑桩是在传统抗滑桩基础上发展起来的一项新技术,其设计思路是为了达到增加抗滑能力的目的而利用预应力柱来重点加固滑动面分布段。还应指出的是,上述4项技术都获得了国家发明专利。

基于p-y曲线法的承重阻滑桩内力及位移分析

承重阻滑桩在山区高速公路建设中应用广泛,具有承重与阻滑双层作用,其受力性状远比抗滑桩和平地上受荷桩复杂,此外,桩岩(土)之间的相互作用呈非线性特征,传统的有限元方法建模较为复杂且难以收敛。通过对此类基桩受力特性及荷载传递机制的深入探讨,将桩周岩(土)体视为外部荷载施加,并采用p-y曲线描述桩–岩(土)界面接触的非线性问题,建立考虑多种影响因素的微分方程并得到相应的有限差分解。实例分析表明,以该方法分析承重阻滑桩的内力及位移是可行的,其计算简捷,精度较高,便于工程实际应用。

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。

锚索抗滑桩工程的优化设计研究

锚索抗滑桩与普通抗滑桩相比,其受力状态更加合理。本文通过建立合理的计算模型和计算简图,推导出锚索在桩身任意位置的计算公式,并编制程序实现弯矩和应力的计算,确定出最优的锚固角和最优的锚索位置,可以有效减小抗滑桩的弯矩,更加充分的发挥锚索的作用。文中最后结合延安宝塔山滑坡治理,给出了实际应用结果。

锚索桩的主动支护作用及桩身初始内力分析

预应力锚索桩在桩身施工完毕且锚索施加了初始预应力时,因滑坡推力未及作用于桩上,初始预应力即刻对受荷段桩背的岩土体产生迎滑动方向反推的一种主动支护效应,同时使桩身产生初始内力。基于受荷段桩背岩土水平反力模数为常数的单向Winkler弹性地基梁模型,以及嵌入段桩周岩土水平反力双参数模式的Winkler弹性地基梁模型,以受荷段桩身挠曲线的有限差分式与嵌入段挠曲线的解析通解改进式在滑面处的协调条件联立,推导了锚索初始预应力所产生主动支护效果的半解析定量计算和桩身初始内力求解方法,该方法有助于建立应急抢险或施工期,锚索桩工程对滑坡稳定性及时作用的评估。

考虑竖向摩阻力的抗滑桩嵌固段内力计算

抗滑桩变形过程中产生的竖向摩阻力可以形成反力矩,有助于抵抗滑坡推力,现对竖向摩阻力对抗滑桩嵌固段内力及变形的影响进行研究。在弹性地基系数法K法和小变形假设的基础上,假定竖向摩阻力与桩岩相对位移成正比,建立考虑竖向摩阻力的抗滑桩受力模型及其挠曲变形微分方程,并推导其求解过程。通过马家沟Ⅰ号滑坡抗滑桩实例计算,分析了竖向摩阻力对抗滑桩内力及变形计算的影响。竖向摩阻力形成的反力矩能减小抗滑桩的变形及内力,对抗滑桩剪力的影响最大,水平位移次之,对弯矩影响最小。考虑竖向摩阻力的抗滑桩计算模型能改善目前抗滑桩设计中剪力计算过大的问题,使抗滑桩设计更为合理。

广惠高速公路某古滑体边坡治理方案分析

滑坡是常见的公路边坡病害之一,如何经济、合理、有效地选择滑坡治理方案十分重要。本文从滑坡整治基本原则出发,介绍了广惠高速公路某古滑体边坡治理的两种方案———抗滑桩方案和预应力锚索方案,介绍了这两种方案各自的发展现状、施工工艺和优缺点,通过比较选择了预应力锚索方案。最后提出了在滑坡治理过程中应注意的一些问题。