圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡性能与参数分析

为规避当前施工方法的不足,发展安全、高效和可靠的施工方法。依托东北地区某高速铁路路堑边坡工程,采用适于机械钻孔的圆形抗滑桩代替现行矩形抗滑桩,预制拱形挡土板,本文提出一种新型拱形板-桩墙支挡体系;并构建有限元模型,分析桩长、桩径、桩间距以及拱形挡土板矢跨比对新型拱形板-桩墙支挡体系支护性能的影响;揭示不同参数下桩顶水平位移与桩身内力的变化规律。研究结果表明:桩长与桩身弯矩和剪力大小呈正相关关系,与桩顶水平位移呈负相关关系。桩长超过14 m时,其对桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力的影响效应明显减弱;随着桩间距增大,桩顶水平位移增大但变化幅度逐渐减小。拱形挡土板矢跨比增大时,桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力均减小。影响拱形板-桩墙体系支挡性能的因素依次为桩间距、桩长、桩径和矢跨比。研究结果为圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡体系在实际工程中的应用提供新思路。

不同滑带角度滑坡作用下隧道衬砌与抗滑桩结构非线性受力特征研究

随着隧道滑坡体系支护研究的深入,隧道滑坡与抗滑桩支护之间的受力研究尤为重要。为研究在0°、10°、20°、30°、40°、50°共6种滑带角度影响下隧道衬砌结构与抗滑桩的受力特征,以大准铁路南坪隧道为原型,采取室内缩尺试验以及数值模拟的方法,对三者间受力变形规律进行研究。得到以下结论:随着滑带角度的增大,桩身与隧道衬砌结构变形逐渐减小,作用在隧道以及桩身的土压力、弯矩值逐渐减小;同时,滑带角度为0°、10°、20°、30°时滑坡水平推力对隧道衬砌结构受力影响较大,40°、50°时滑坡水平推力影响显著衰减,拱脚竖向荷载占比逐渐增大。当滑带角度小于30°时,应当主要考虑滑坡水平推力对隧道结构的影响,大于30°时主要考虑由滑坡体所产生的竖向荷载对隧道衬砌结构的影响,此时应当对隧道仰拱及靠近坡体处拱脚位置重点加固。所得试验、模拟结果为隧道与抗滑桩体支护施工提供一定参考。

基于桩-土作用效应的组合式抗滑桩结构研究

在对现有双排桩计算分析研究的基础上,提出了一种新的考虑桩土作用效应的平面杆系有限单元门型桩分析模型。此模型用弹簧来模拟受荷段土体作用,接触单元来模拟锚固段桩土间的协调变形,通过水平弹簧模拟桩间土的薄压缩层,优化门架桩土压力分布状态,并将此计算模型应用于三峡库区一滑坡支护工程中,验证了该模型的合理有效性。实例计算表明:所提出的计算分析模式是合理可靠的。

基于MIDAS GTS NX软件的高寨下边坡支护工程稳定性分析

以连平县东罗村高寨下滑坡地质灾害治理工程为例,采用MIDAS GTS NX软件计算稳定性,对比分析了支护前后边坡的塑性区云图、x方向应变云图、边坡稳定安全系数及最大总位移。研究表明,抗滑桩支护边坡后,边坡的塑性应变、塑性变形区域面积均减少;抗滑桩能够有效抑制土体形变,降低了坡体出现剪切破坏且从坡脚位置滑出的可能性;抗滑桩能有效提高边坡稳定安全系数,有效限制了边坡最大总位移。

抗滑桩支护边坡静力与动力研究

抗滑桩法在边坡防护、滑坡治理、基坑支护等工程中得到了较多的应用。当边坡受外部干扰时,有可能出现斜面滑坡,从而导致其产生较大的损害,因此必须对边坡体进行研究,并对其进行预测。本文在此基础上,针对抗滑桩支护边坡静力与动力展开研究。

岩石高边坡加固中抗滑桩-内支撑联合支护的数值模拟研究

为解决岩石高边坡因放坡条件受限导致加固措施难以满足工程应用这一现实问题,提出了抗滑桩-内支撑联合支护体系。基于有限差分软件FLAC3D,对贵州某岩石高边坡施行了抗滑桩-内支撑联合支护,并进行了三维数值模拟计算,分析了边坡从开挖到支护完毕全过程中的坡体位移、桩身弯矩、剪力、桩身位移以及安全系数的变化规律,研究了抗滑桩在内支撑作用下的受力变形特性和边坡支护效果。研究表明:抗滑桩联合内支撑结构能有效地控制坡体变形,提高了边坡施工过程中的安全系数,增加了边坡的整体稳定性;内支撑的施加将两侧的抗滑桩连成一个整体,使得双侧桩共同受力、协调变形,改善了桩身的变形和受力状态,极大地提高了抗滑桩的承载性能。研究结果可为此类岩石高边坡的支护治理提供理论借鉴。

堆积层滑坡中桩-拱抗滑支护体系的稳定性分析

浅层堆积层滑坡在我国各类地质滑坡灾害中所占比例较高,研究该层滑坡加固技术对防灾存在重要实际意义。文中提出对堆积层滑坡采用桩-拱抗滑支护体系进行加固,分析该支护体系稳定性。在滑坡推力作用下土体受压变形,形成抗滑桩间土拱效应,通过分析其形成机理可知桩利用抗剪强度及土体间应力分布抵抗滑坡推力,并研究拱脚、拱轴线等与土拱效应关系,以三铰拱原理为基础,运用合理拱轴线方程描述桩-拱抗滑支护结构受力变形过程。根据相似理论制备微型桩加固滑坡模型,分别在滑坡面微型桩前方深度不同位置布置土压力盒,获得滑坡形成过程中土压力值变化结果,并对土拱效应进行分析。实验结果显示:降雨时期土拱效应程度弱;土层加深,桩前土拱压力增加;桩间距变大,则桩前土拱效应减小,且桩间最佳距离为8 d。

滑坡治理工程的下托式抗滑桩-隧道组合体系

滑坡段隧道加固技术主要包括滑坡治理和隧道衬砌结构加固,且滑坡治理措施中以抗滑桩应用最为广泛。本文以襄渝线某隧道工程为依托,一方面利用FLAC^(3D)计算分析下托式抗滑桩支档结构的加固效果;另一方面通过有无支挡结构隧道开挖工况监测数据分析。结果表明:(1)下托式抗滑桩支挡结构加固作用下,隧道开挖后衬砌变形明显减小,且改善了隧道衬砌的受力状态,尤其对衬砌仰拱处的受力模式改变显著,减小仰拱的变形破坏。(2)下托式抗滑桩支挡结构对隧道以下滑体的滑移和沉降有一定的限制作用,并对隧道与滑面相交处的土体受力状态有一定的改善。(3)下托式抗滑桩加固作用下,隧道衬砌的受力状态有一定改善,尤其对隧道与滑面处变形控制有较好的效果,在一定程度上可避免隧道发生剪切变形破坏。(4)桩-隧间距对隧道衬砌、滑体地表沉降以及滑带的变形都有着不同程度的影响,但与其位置有很大关系。

基于MatDEM的黄泥扁滑坡支护效果分析

黄泥扁滑坡是一个小型中层土质滑坡,已出现滑移的迹象,急需对其进行支护治理,分析该滑坡的破坏机理、验证现有的支护结构是否满足滑坡的稳定性要求以及探索合理且有效的支护部位和支护形式具有十分重要的意义。基于MatDEM建立了黄泥扁滑坡在20年一遇洪水位下的三维模型,模拟了滑坡在无支护、挡土墙支护、挡土墙和抗滑桩共同支护3种情况下的变形,并根据位移场分析了不同支护方案的支护效果。模拟结果显示:①该滑坡在无支护的情况下处于不稳定状态;②在无支护的情况下,滑体从滨河路的坡脚处剪出,在有挡土墙支护的情况下,滑体从快速通道的坡脚处剪出,表明现有的挡土墙支护结构并不满足滑坡的稳定性需求,需要对快速通道的坡脚进行重点支护;③采用抗滑桩对快速通道的坡脚进行支护,并在抗滑桩之间加设挡土板,此方案不仅在很大程度上提高了滑坡的整体稳定性,而且有效地解决了部分土体从桩间滑落的问题。研究成果可以为后续的工程设计、施工等提供一定的参考,同时也验证了MatDEM在滑坡分析中的适用性。

某路堑高边坡抗滑桩支护参数优化分析

为了优化某路堑高边坡抗滑桩支护条件下的支护参数,本文基于Midas/GTS有限元软件对抗滑桩设置位置、长度及间距进行分析研究。结果表明:该高边坡抗滑桩最优设置位置为二级边坡处,边坡安全系数最高为1.28,此时边坡的最大总位移、水平位移及竖直位移最小;随着抗滑桩长度增大,边坡位移均减小,安全系数增大,增至20 m后变化速度均有所放缓,因此抗滑桩最优长度选取20 m。随着抗滑桩间距增大,边坡位移均增大,边坡安全系数减小,且变化幅度均有所放大;抗滑桩间距为4 m时,边坡位移及安全系数均较好,因此抗滑桩的最优间距选取4 m。

基于Midas/GTS的抗滑桩支护参数优化研究

依托工程实例,对边坡治理中抗滑桩的支护参数进行了研究。通过Midas/GTS有限元,计算了抗滑桩不同锚固长度和截面尺寸的12种工况,得到了抗滑桩不同支护参数对边坡稳定性的影响规律,抗滑桩锚固长度和截面尺寸的增加都会增加边坡的稳定性,但对边坡稳定性的提升,有一定的局限性。分析了抗滑桩所受外力情况,得到抗滑桩锚固长度和截面尺寸的增加都会减小抗滑桩的剪力和弯矩值,据此可确定抗滑桩的最薄弱截面,该研究为工程实践提供参考。

竖向加筋技术在边坡工程中的应用分析

文中结合实例,对均质黏土边坡的稳定性进行了分析,并明确了旋喷桩抗弯性能在竖向加筋技术应用中的重要性。

排桩与抗滑桩在基坑与边坡支护中的选择及应用

选取两个不同案例,从基坑支护和边坡支护角度,对比分析了抗滑桩和排桩的选择和运用。通过分析,当深度较浅时,抗滑桩支护在经济上具有一定的优势,当深度较深时,排桩支护在经济上具有一定的优势。基坑或者边坡支护时,在开挖受外界条件限制,无法采用放坡型式,采用排桩或抗滑桩支护时,可通过两种方式对比进行分析,多种支护方式论证,选取最优方案进行支护设计。

观音寺长江大桥主墩基坑开挖及支护

文章结合观音寺长江大桥7#主墩基坑支护工程实例,采用直混凝土灌注桩+锁扣钢管桩进行7#主墩基坑支护,其钻孔灌注桩作为大堤抗滑桩作用,兼作承台支护作用,基坑内设置三层围檩内支撑系统;通过该方案高效、安全、优质的完成了观音寺大桥主墩承台基坑开挖。

微型钢管抗滑桩的受力特点及其应用

结合工程实例,运用数值模拟的方法,对微型钢管抗滑桩的受力特性及支护效果进行研究.结果表明在加固土质边坡中,微型钢管桩受力主要表现为承受坡体侧向土压力,在加固岩质层状边坡中微型钢管桩的受力主要表现为承受坡体下滑的剪力,当微型钢管桩抗剪强度达到屈服强度后,逐渐转为受拉.因此,在加固土质边坡中,由于微型钢管桩截面矩有限,宜设计连系梁并结合锚杆(索)一起使用,以提高其整体抗弯性能;在加固层状岩质边坡中,不但应考虑微型钢管桩的抗剪性能,还应保证其足够的嵌固深度.

加筋土挡墙与抗滑桩联合支挡的分析计算

随着经济建设的发展和需要,工程建设的自然环境条件也越来越复杂,往往单一的支挡措施已不能满足工程需要,必须采用多种工程措施联合支挡的治理方法。在山区修建机场时,由于各种外部条件的限制,因此采用加筋土挡墙和抗滑桩联合支挡进行高填方的加固和治理。考虑到多种治理措施的相互作用,采用传统方法进行设计计算变得十分困难。由于有限元强度折减法可以充分考虑各种支挡结构和土体之间的相互作用,因此采用该方法不仅能计算得到治理工程的稳安全系数,进行支挡结构的受力分析,还可以通过研究计算参数对工程稳定性的影响,从而对支挡方案进行优化。

埋入式抗滑桩振动台模型试验分析

近几年,埋入式抗滑桩由于其自身的特点而在边坡支护中得到广泛应用,成为边坡支护的一种主要支护方式。静力情况下,埋入式抗滑桩的研究已经较为成熟,动力作用下的研究目前还较少。设计完成了边坡振动台大型模型试验,通过输入不同类型、幅值、频率的地震波和白噪声激励,探讨地震作用下埋入式抗滑桩模型边坡的动力特性与振动响应规律以及地震动参数对动力特性和动力响应的影响。然后对此模型进行了数值模拟,得出了一些有意义的结论,能够更好地指导边坡抗震设计,有广泛的应用前景。

排桩加固支护边坡作用机理的有限元分析

目的为了解决滑坡推力较大时,单排抗滑桩加固不能保证边坡的安全可靠,确定一种更加安全的边坡支护措施.方法采用强度折减的有限元法对某水电站厂房后边坡进行模拟,将得到的安全系数与极限平衡法所得安全系数进行对比,然后分别对采用单排抗滑桩和双排抗滑桩加固的边坡进行三维数值分析.结果计算表明,强度折减的有限元法分析此边坡是可行的,采用双排抗滑桩加固边坡比采用单排抗滑桩作用更加明显,在桩身位移,桩身弯矩最大值以及桩身的剪力方面,双排抗滑桩都不同程度的小于单排抗滑桩.结论在保证边坡抗滑桩加固工程的安全可靠性的前提下,可以使用单排桩加固的支护措施,当边坡推力较大时,需采用双排抗滑桩,可以大大降低工程成本,提高经济效益.

双排抗滑桩的机理及工程应用研究

将公路、铁路桥梁多排桩计算的结构力学方法引入到双排抗滑桩的计算中。提出了滑动面以下考虑滑坡体存在的修改m法,经工程应用获得了很好的工程效果。同时,还对滑动面以上前排桩桩后及后排桩桩前、滑动面以下前后排桩桩后的土压力计算进行了分析研究,并用有限杆单元法对双排桩的连梁刚度进行了分析,得出了一些有工程意义的结论。认为双排桩省钱,而且抵抗变形的能力强,值得在工程中研究和广泛应用。

某滑坡支护方案的比选及优化

为了确定某滑坡的治理方案,在分析工程地质条件的基础上,采用数值模拟方法对比分析了抗滑桩、预应力锚索框架梁、抗滑桩预应力锚索框架联合支护3种方案,结果表明,在滑体中上部采用预应力锚索框架梁支护,在滑体中下部采用抗滑桩支护的抗滑桩预应力锚索框架联合支护方案为最优方案,抗滑桩与锚索框架梁的合理距离宜在10 m左右。对最优方案进行优化设计,确定了该滑坡的支护结构形式。施工1 a后的边坡变形监测结果符合工程要求,与数值模拟结果也比较吻合,表明该滑坡的优化支护方案是合理的。