桩端锚固与桩截面变化对双排抗滑桩内力的影响

抗滑桩是边坡防护与滑坡治理工程中的一种主要手段。在面对大型滑坡时特别是在公路、铁路边坡中,单排抗滑桩无法满足抗滑效果,在这种情况下双排抗滑桩以其抵抗力大、桩顶位移小等优点得到广泛应用。在前人研究的基础上,结合工程实例,就桩顶锚固以及桩截面变化的情况下双排抗滑桩内力情况进行进一步研究。研究表明,桩端锚固可以减小桩身位移,改善桩身的内力分布,在较小的配筋率的情况下可以产生较大的抗力。当保持任一排桩截面尺寸保持不变,改变另一排桩的截面尺寸时,抗滑桩的抗弯能力随着桩截面尺寸的增大而增大,而对截面尺寸保持不变的一排桩的影响不大。因此,改变抗滑桩的截面尺寸对其本身的影响较大,但对另一排桩的影响较小。     

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。     

抗滑桩参数对边坡稳定性影响研究

为探究抗滑桩支护参数对土质边坡稳定性的影响,利用强度折减法,分别计算不同抗滑桩的长度、间距和截面尺寸下的边坡安全系数。同时利用正交设计方法,以长度、间距、截面尺寸为分析因素设计16组不同组合的支护方案,计算不同支护方案下的边坡安全系数。结果表明:抗滑桩的支护参数对边坡的稳定性影响强弱不同,桩间距对边坡稳定敏感性最高,其次是桩截面尺寸,最后是桩的长度;同时,正交设计试验较单因素分析更加可靠,能够实现不同组合的分析。研究成果可为边坡治理提供更合理的支护方案。     

基于FLAC3D的滑坡地震动力响应分析

以FLAC3D数值模拟计算为主要研究手段,结合某工程滑坡实例,从动力角度对地震作用下滑坡体稳定性和动力响应,以及设置抗滑桩后的防护效果进行了研究。结果表明:在地震作用下,滑坡(无抗滑桩)产生的最大总位移、最大水平位移均位于滑坡体的中后部;滑坡(无抗滑桩)水平位移在地震作用结束后,仍呈发散趋势,滑坡体可能处于不稳定状态,后续变形将继续发展;设置抗滑桩后,滑坡产生的最大水平位移、最大总位移相比设桩前滑坡体位移量明显减小,设桩后滑坡体内剪应变集中区域明显减小;在抗滑桩加固后,滑坡体的水平位移时程曲线呈现收敛趋势,滑坡体趋于稳定。     

基于桩间土拱效应的抗滑桩设计推力分析

抗滑桩设计推力的计算是滑坡治理工程的关键,决定了治理工程的成败。在分析抗滑桩桩间土拱效应形成机理的基础上,推导了考虑桩间土拱效应的抗滑桩设计推力计算公式,并与常规设桩处的剩余推力进行对比,分析了滑面倾角、桩截面尺寸和桩间距对抗滑桩设计推力的影响。结果表明:随着滑面倾角的增大,设计推力曲线先为水平线,而后呈对称的抛物线形,而且存在使设计推力为0和最大值的滑面倾角;抗滑桩的设计推力随着桩高度的增大以直线形式单调减小,随着桩宽度的增大以抛物线形式单调增加,随着桩间距的增大而单调减小。最后,通过工程实例验证了基于桩间土拱效应的抗滑桩设计推力计算方法的合理性。     

基于地震作用的预应力锚索抗滑桩边坡加固应用优化研究

为研究地震作用下预应力锚索抗滑桩边坡防护的滑坡推力计算方法,通过找出作用在潜在滑坡面抗滑桩结构上的受力荷载,测算出作用于锚索抗滑桩上的滑坡推力,提出以锚索抗滑桩正负弯矩相等的控制方法和K法来设计预应力锚索抗滑桩边坡防护结构。通过对比不同方法说明所提出的预应力锚索抗滑桩边坡加固的设计方法符合工程实际。以汶川地震中某滑坡工程为对象,研究其稳定性问题。结果表明,采用桩身相等的正负弯矩控制法时,锚索抗滑桩的受力更合理,桩顶位移变化量最小,其抗震加固能力最好,在具体工程中,更有利于锚索抗滑桩桩身配筋设置。实践证明,利用预应力锚索结构原理进行边坡抗滑桩设计,可以保证设计的预应力锚索抗滑桩结构的安全经济性。     

复杂地质条件下抗滑桩水平承载特性影响因素分析

抗滑桩是治理滑坡时经常采用的一种有效的边坡防护工程措施,其水平承载力是评价边坡加固效果的关键。为研究复杂地质条件下边坡抗滑桩的水平承载特性,以卡拉水电站上田镇滑坡体防护工程为例,采用现场试验和数值模拟相结合的方法研究边坡抗滑桩的水平承载特性。基于抗滑桩现场单桩水平静载试验,验证数值计算模型的准确性,在此基础上进行抗滑桩水平承载力影响因素分析。结果表明：前后排桩受水平承载力呈现不均匀性,在相同水平承载力作用下后排桩桩顶最大弯矩大于前排桩桩顶最大弯矩;不同桩布置对群桩水平承载特性影响较大,其中双排交错布置方式桩顶弯矩最小,单排交错次之,双排水平桩顶弯矩最大;相同水平荷载作用下,与1.2 m和1.3 m桩间距相比,1.4 m桩间距的群桩效应较为明显;桩入岩深度对群桩水平承载能力影响较小,只在土-岩体分层界面有明显差异。     

基于FLAC~(3D)树根桩的堤防加固计算及优化

研究了树根桩几何参数对堤防加固效果的影响,结合一般边坡抗滑稳定性分析实例,介绍了采用FLAC3D软件中的结构单元模拟树根桩的加固方法,并基于丰乐河堤防的树根桩初步设计方案,通过改变树根桩的桩长、截面尺寸和桩基范围等分析了树根桩主要计算参数的敏感性,然后使用BP神经网络方法对结果进行了优化。结果表明:灌注范围对堤防安全系数的影响最大,增大树根桩桩长及桩截面直径也能不同程度地提高堤防安全系数;优化后的树根桩桩长为8m、桩截面直径为0.2 m、灌注范围为0.25 m3。     

基于离散元的不同截面抗滑桩土拱效应分析

选取典型抗滑桩截面(方形、矩形和圆形),采用离散元(DEM)手段,从细观角度对这三种横截面桩土拱效应的形成发育过程及相关影响因素进行分析研究。结果表明:三种抗滑桩桩后均有土拱效应产生,方形桩跟矩形桩所形成的土拱效应均大致呈半圆弧状,圆形桩的土拱效应则近似马鞍形;矩形桩所能承载的极限荷载最大,方形桩次之,圆形桩最弱;不同的影响因素对同类型的抗滑桩影响规律及程度均存在差异,同一影响因素对不同截面抗滑桩影响规律相同但影响程度不同。     

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩桩间距研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是一种水毁滑坡治理的新方法,针对以往计算模型仅将梯形抗滑桩的土拱效应视为两个独立土拱作用的缺陷,考虑土拱之间存在的衔接问题,提出了梯形抗滑桩存在双土拱整体共同作用形式的新方法。通过建立整体土拱形式的计算模型,推导了整体土拱桩间距计算公式,弥补梯形抗滑桩桩间土拱整体共同作用时的桩间距计算,并依托工程应用对计算值进行了分析比对。在其他因数恒定时,定量分析了荷载对桩间距的影响。结果表明: 桩间距计算值较为合理,即桩间距离相对较大,说明了梯形抗滑桩增加的桩侧角度,使土拱效应得到增强,对滑坡治理起到了更好效果; 得到滑坡产生的均布荷载在 40 kN /m ＜ q ＜ 120 kN /m 时对桩间距影响幅度为 47% ,在 120 kN /m ＜ q ＜ 200 kN /m 时对桩间距影响幅度为 18% 。研究成果为梯形抗滑桩设计提供理论参考。     

梧州市滑坡治理工程桩锚支护设计优化探讨

文章结合梧州市的地层特性,将市区内分成花岗岩地区和砂岩地区,建立两个理想滑坡岩土计算模型,通过模型尺寸的变化,各计算了9个滑坡推力,针对每个模型及滑坡推力使用计算机设计软件进行了4组抗滑桩或抗滑桩锚索组合结构设计计算,并估算出相应各组合的工程造价,在保证安全和施工方便的前提下提出了抗滑桩锚索组合设计优化建议,为滑坡治理工程中抗滑桩与锚索匹配选择的优化设计提供指导依据。     

锚杆抗滑桩与普通抗滑桩加固黄土滑坡的对比试验研究

通过开展3组不同桩锚结构(普通抗滑桩、锚杆抗滑桩)加固黄土滑坡的模型试验,测得不同桩锚模型的土体抗力、桩身弯矩及锚杆的应变,对不同结构形式的锚杆抗滑桩的受力形式、内力分布及破坏模式进行对比分析。结果表明:黄土滑坡防治中,锚杆抗滑桩受力结构呈“S”曲线状,桩顶位移平顺延续,土体抗力及桩身弯矩分布更均匀;增加桩顶锚杆排数,可以增大抗滑力;普通抗滑桩的破坏模式主要为塑性单铰破坏,锚杆抗滑桩主要为塑性单铰(或双铰)破坏,锚杆主要为弯剪-滑移破坏,桩周土主要为土拱塑性破坏。研究结果可为黄土滑坡防治中锚杆抗滑桩的设计理论提供技术支撑。     

基于上限定理的桩锚组合结构设计理论研究

针对工程中较常见的抗滑桩—预应力锚索组合抗滑结构,以极限分析上限定理为基础,从能量角度分析了桩—锚组合抗滑结构的作用机理,分别推导出了坡体自重、抗滑桩、预应力锚索所做的功以及滑面上内能耗散的计算公式,并以能量的形式定义了在桩—锚组合结构下边坡的安全系数,并给出了相应的计算公式。最后通过算例验证其合理性,完成了桩—锚组合结构的设计。     

竖向预应力锚索抗滑桩力学计算方法研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是治理水毁滑坡的新结构。针对其结构的力学计算方法问题,建立计算模型和数值模型,探讨梯形抗滑桩的结构计算方法及内力和变形特征,并分析竖向预应力抗滑桩主要力学参数的影响规律。通过偏心距计算和绕曲线近似微分计算方法,推导出承载力设计验算及桩体结构受力和变形的计算公式。结果表明:外荷载以抛物线计算模型更符合工程实际情况。当参数条件一定时,承载力大小与外荷载的集中力和滑动面距离成反比,位移和转角大小与配筋强度成正比;桩身布置的竖向预应力增强了桩身结构抗弯性能并抑制了抗滑桩变形;量化对比分析了公式和模型计算变形效果,竖向预应力锚索结构分别优于竖向预应力锚索与钢筋共同结构的16.2%和14.2%,并分析得出了计算公式比模型变形算法值略大,其两种设计结构的算法偏差率分别为5.7%和7.5%。研究成果为同类工程提供理论参考。     

压力分散型锚索抗滑桩在文物保护工程中的应用

彬县大佛寺是丝绸古道上佛教兴盛时期的重要建筑之一,由于各方面因为,大佛寺明镜台台基存在滑坡及沉降问题,严重威胁文物建筑的整体稳定性.综合考虑多方面因素,提出采用压力分散型锚索与抗滑桩相结合的治理办法.采用有限元方法对加固前后效果的对比模拟分析,表明该方案对文物建筑抢险加固效果明显,为类似保护抢险工程提供了一定的参考价值...     

顺层岩质边坡抗滑桩弯折破坏模型及试验研究

悬臂式抗滑桩是边坡工程有效防护手段,由于岩土体介质及滑坡结构的特殊性,其在滑坡推力及锚固反力共同作用下的桩身力学行为有待进一步研究。基于顺层岩质边坡的地质结构特性及顺层滑移模式,对抗滑桩锚固段的桩后土体抗力进行分析,分别考虑土体抗力为矩形、三角形和梯形分布情况,建立悬臂式抗滑桩力学模型,研究抗滑桩在顺层边坡滑坡推力及土体锚固反力共同作用下的弯折破坏位置,得到了抗滑桩锚固段弯折破坏位置与抗滑桩的长度、埋深以及滑移面的剪切力的关系及其表达式。通过试验对模型进行验证,对抗滑桩的理论弯折破坏位置进行实际对比。结果表明:在此种滑移模式下,悬臂式抗滑桩的锚固反力按梯形分布计算时,理论模型计算结果与试验结论有较好的一致性,而在按照矩形或三角形分布计算时,理论结果与试验结论相差较大。所以,在施工设计过程中,应在计算得出的悬臂式抗滑桩弯折破坏位置布置较密的抗弯钢筋或按最不利条件计算最大弯矩,确保抗滑桩的承载能力满足要求。     

锚杆加固恩施大峡谷绝壁危岩的稳定性数值分析

以恩施大峡谷绝壁陡崖的锚杆危岩治理工程为例,采用有限元数值模拟的方法研究了降雨前后危岩以及不同锚杆的长度、入射角、数量、间距参数选择对危岩受力及变形情况,并综合评判其稳定性。结果表明:采用单根锚杆时,在锚杆超过推测滑动面后不受长度变化影响,而锚杆入射角越小,对其控制效果越好;在同一剖面上采用２根锚杆、锚杆间距为２．５ｍ时控制效果最好;在同一剖面上采用３根锚杆、锚杆间距为３．５ｍ和４．５ｍ时其控制效果基本一致;同一剖面上位置偏下的锚杆受应力更大,因而应加大下部位置锚杆承受应力的能力。     

降雨条件下抗滑桩边坡稳定性影响的数值分析

针对降雨状态下的抗滑桩边坡的稳定性问题,为了将有限元强度折减法更加准确、有效地应用于降雨滑坡计算,基于Geostudio软件,运用迭代算法处理降雨入渗边界,获得边坡各时刻的水压分布,将场变量的有限元强度折减法与ABAQUS中提供的接触算法相结合,提出了降雨作用下抗滑桩边坡稳定性分析的有限元强度折减法。利用该方法分析了降雨条件下抗滑桩间距、桩位、桩长对抗滑桩边坡稳定性的影响,并与未考虑降雨时的影响规律进行对比。结果表明:桩间距越小,无雨情况下抗滑桩作用越好;而在降雨条件下,间距过小易形成桩间积水,不利于积水排泄,抗滑效果降低。当桩位于边坡中部时,无雨条件下抗滑桩作用最佳;而在降雨条件下,因坡脚具有较高的水力梯度,将抗滑桩置于坡脚时能够更好的起到抗滑效果。无论是否下雨,增加桩长长度,均能提高抗滑桩的抗滑效果。