"抗滑短桩"概念及其受力影响探讨

采用ANSYS软件,分析了滑坡治理中抗滑短桩在滑体中和在嵌固段的最短长度,探讨了滑坡中滑带土、滑体土的参数C、φ、E和μ对抗滑短桩的受力影响;得出了几点认识:1)抗滑短桩在滑体中的最短长度不宜小于滑体厚度的1/4.2)抗滑短桩岩层嵌固段的深度不宜小于抗滑短桩总长的1/4,土层嵌固段的深度不宜小于1/3.3)探讨了算例中各参数变化与作用在抗滑短桩上的剩余水平下滑力之间的关系.同时,认为抗滑短桩的受力分析中,既要考虑滑带土参数影响又要考虑滑体土参数的影响,才是更接近于实际情况.     

“抗滑短桩”概念及其受力影响探讨

采用ANSYS软件,分析了滑坡治理中抗滑短桩在滑体中和在嵌固段的最短长度,探讨了滑坡中滑带土、滑体土的参数C、叭E和斗对抗滑短桩的受力影响;得出了几点认识：1）抗滑短桩在滑体中的最短长度不宜小于滑体厚度的1／4。2）抗滑短桩岩层嵌固段的深度不宜小于抗滑短桩总长的1／4,土层嵌固段的深度不宜小于1／3。3）探讨了算例中各参数变化与作用在抗滑短桩上的剩余水平下滑力之间的关系。同时,认为抗滑短桩的受力分析中,既要考虑滑带土参数影响又要考虑滑体土参数的影响．才是更接近于实际情况。     

沉埋桩的有限元设计方法探讨

采用有限元法针计算不同桩长的埋入式抗滑桩在设桩位置的滑坡总推力,计算桩身所受推力分布形式、推力大小和桩顶至坡面的滑坡推力分布形式、大小,计算桩长变化时滑坡体加固后的稳定性。计算表明:桩长变化,设桩位置的总滑坡推力大体相等。桩长度变短,桩身的滑坡推力、桩的最大弯距与最大剪力降低。增加桩的锚固段的长度可以降低桩身的最大剪力。综合桩长变化滑坡体加固后的稳定性、滑坡推力和桩身内力的变化规律,发现沉埋桩既可使滑坡体达到足够的稳定性,且有很大的经济效益。     

川东某城市道路滑坡分析与治理

抗滑桩是治理路堑滑坡常用的支挡结构形式.在滑坡较长,厚度较大,可能产生多级破裂面时,鉴于设置的抗滑桩悬臂段长度大,对应的桩体截面大、造价高,安全系数提高效果受限,常采取桩顶放坡方式减少其临空高度以达到安全与节省造价的目的,必要时还需增加预应力锚索框架梁与预应力锚索抗滑桩等措施.在川东某城市道路滑坡治理中,本文结合地勘岩...     

现场模拟水平分布式滑坡推力的抗滑桩试验研究

为较真实地揭示全埋式抗滑桩在水平分布式滑坡推力作用下的受力和变形性状,依托福建省浦南(浦城-南平)高速公路金斗山大型滑坡治理的一根工程抗滑桩进行了现场大型推桩试验,利用抗滑桩施工现场自行设计的试验槽,通过5台液压油泵控制5排共计10个千斤顶对该桩分别近似按三角形、矩形、抛物线形施加水平分布荷载,以模拟滑坡推力的可能分布形式,实测了抗滑桩的内力和变形。试验结果表明:对于设置在滑坡体某级平台上的全埋式抗滑桩,为大截面人工挖孔桩施工安全而构筑的桩顶钢筋混凝土挡土护墙和桩身护壁可显著减小桩身最大正弯矩,有利于提高抗滑桩的实际承载力,如能在现行设计中考虑这些积极因素,将使抗滑桩的设计更为科学合理;当作用在抗滑桩上的滑坡推力较小,滑动面较浅时,因不同分布形式的合力作用点位置变化不大,使桩身锚固段弯矩的变化不大,因而在设计计算中对滑坡推力分布形式假定的不同,对结果的影响不大。     

根据应力场和位移场判断滑坡的破坏类型及最优加固位置确定

 滑坡的类型通常有推移式、牵引式和复合式。基于数值分析方法结合变模量弹塑性强度折减法,可以得到滑坡体的应力场和位移场。根据数值分析结果,发现推移式滑坡的上部位移和应力水平高于下部,而牵引式滑坡的下部位移和应力水平大于上部,复合式滑坡则是推移式和牵引式的组合,从而可以根据应力场和位移场较明确地确定滑坡体的滑坡类型。通过假设采用抗滑桩加固滑坡体,设定抗滑桩处于不同的位置,研究其安全系数大小与坡体应力场和位移场的关系,发现当抗滑桩置于应力水平和位移较大的部位时可以获得较大的安全系数,因而推移式滑坡的最优加固位置在坡体上部,牵引式滑坡的最优加固位置在坡体下部,复合型滑坡的最优位置在坡内应力水平和位移较大的部位。因此,可以根据数值分析得到的应力场和位移场确定滑坡的最优加固位置,为工程处理提供较明确的合理加固位置,对指导滑坡处理有较好的意义。最后通过对几个典型滑坡的计算分析,验证该方法的合理性和可行性。     

上部结构嵌固端的选取及计算探讨

单纯追求理想的嵌固端会使得结构设计工作量大增并产生其他不利影响,假设嵌固端是把位移计算的嵌固端与承载力计算的嵌固端分开,既适用于一定条件下的非全埋地下室顶板,又适用于不满足嵌固端条件的全埋地下室顶板,可大大减少设计工作量。     

悬臂式抗滑桩内力计算的“三段法”

针对现行按嵌固段和受荷段两段划分计算抗滑桩内力和位移的方法(简称"两段法")不适应受荷段和嵌固段接触面非水平面、受荷段底面与嵌固段顶面不在同一平面的情况,根据荷载类型和作用强度的差异,将抗滑桩受荷段进一步划分为主受荷段和次受荷段(简称"三段法")。基于抗滑桩嵌固段桩周岩土体服从文克尔(E.Winkler)假定,以悬臂式抗滑桩为例,推导了次受荷段在不受桩后推力作用和受桩后推力作用两种情况下悬臂式抗滑桩内力与位移通用计算公式,并论证了现行"两段法"只是其特解。结合具体的工程实例,抗滑桩"两段法"相较"三段法"计算出的弯矩和剪力在整个抗滑桩部分大多偏小,且偏小程度较大,尤其是在抗滑桩嵌固段;按"两段法"对抗滑桩进行设计将给工程安全带来不利的影响。     

悬臂式抗滑桩内力计算的“三段法”

针对现行按嵌固段和受荷段两段划分计算抗滑桩内力和位移的方法（简称“两段法”）不适应受荷段和嵌固段接触面非水平面、受荷段底面与嵌固段顶面不在同一平面的情况,根据荷载类型和作用强度的差异,将抗滑桩受荷段进一步划分为主受荷段和次受荷段（简称“三段法”）。基于抗滑桩嵌固段桩周岩土体服从文克尔（E.Winkler）假定,以悬臂式抗滑桩为例,推导了次受荷段在不受桩后推力作用和受桩后推力作用两种情况下悬臂式抗滑桩内力与位移通用计算公式,并论证了现行“两段法”只是其特解。结合具体的工程实例,抗滑桩“两段法”相较“三段法”计算出的弯矩和剪力在整个抗滑桩部分大多偏小,且偏小程度较大,尤其是在抗滑桩嵌固段;按“两段法”对抗滑桩进行设计将给工程安全带来不利的影响。     

西攀路永郎昔格达滑坡抗滑桩嵌固深度分析

利用有限差分程序对永郎昔格达滑坡治理工程进行分析,得到工程桩能够对滑坡起到很好的抗滑作用,但存在设置的嵌固深度过长的问题;分析了不同的嵌固深度下桩顶的位移反应,提出永郎昔格达滑坡抗滑桩的嵌固深度设置为桩长的2/3。     

抗滑桩在山区高速公路中的应用

以丽龙高速滑坡体治理工程为例,对抗滑桩的治理方案进行了技术分析,阐述了抗滑桩在治理滑坡体中的优越性,并对滑坡产生的原因做了详细分析,指出抗滑桩在治理山区高速边坡问题中具有的重要意义。     

有限元法分析抗滑桩的适用条件

预应力锚索抗滑桩作为治理滑坡的主流措施,由于其改变了普通抗滑桩不合理的悬臂受力状态,大幅度地减小了桩身弯矩、桩截面及埋深,近二十年来得到广泛的应用。但不同滑坡条件下最适宜采用何种结构形式的预应力锚索抗滑桩,是值得研究的问题。本文用有限元法分析了不同推力情况下普通抗滑桩、单锚抗滑桩及多锚抗滑桩内力分布,进行了力学比较,得出了不同结构形式的抗滑桩的适用条件,可供抗滑桩设计参考应用。     

人工智能在埋人式抗滑桩设计中的应用

埋入式抗滑桩作为一种新型的抗滑结构形式,既能使治理后的滑坡达到稳定性的要求,又能节省大量材料,因此具有比较广阔的应用前景.对于埋入式抗滑桩的设计计算而言,其重点和难点就是设桩位置和合理桩长的确定.由于传统设计方法的不足,目前关于这方面的研究还很少.文章利用遗传算法嵌套支持向量机的方法,通过全局寻优对单排埋入式抗滑桩的设桩位置和合理桩长进行了研究.研究表明,这一方法能较准确地找到埋入式抗滑桩设桩位置和桩长大小的最优方案,为工程设计提供依据.     

变刚度悬臂式双排抗滑桩水平推桩模型试验研究

双排抗滑桩常用于加固大型滑坡,其中悬臂式双排抗滑桩由于施工便利,受到工程界广泛重视。已有研究表明,后排桩承受的滑坡推力大于前排桩,是困扰设计的重要问题。文章借鉴变刚度调平设计原理,通过改变前后排桩间距实现前后排桩刚度的调整,设计了变刚度悬臂式双排抗滑桩支护形式,并进行了室内水平推桩模型试验,得到桩顶及坡顶位移、桩身弯矩以及滑体内土压力分布。结果表明：水平推桩模式下,桩顶位移和桩身弯矩随荷载增大而增大,模型边坡沿着滑动面破坏,根据桩顶的荷载-位移曲线,双排桩在推力作用下的发展过程被划分为三个阶段;适度增大前排桩的桩间距并不会明显降低双排抗滑桩的临界荷载;采用变刚度调平设计悬臂式双排抗滑桩,前排作用被充分调动,前后排最大弯矩差值变小;双排抗滑桩存在明显的三维土拱效应,在推力方向上被划分为后排桩后土拱效应、桩排间土拱效应、前排桩前土拱效应,在深度方向上,滑体中部土拱效应与滑体下部有所不同;适度扩大前排桩的间距,桩排间土体保持稳定,未见土体绕流现象,桩排间土拱效应作用明显。     

台阶式重载厂房下滑坡体治理优化设计方法研究

 针对某钨矿须在滑坡体上建设台阶式重载厂房的问题,基于选厂建设与滑坡治理相结合的思路,利用4排悬臂式抗滑桩作为滑体支挡结构,同时兼做选厂内台阶挡土墙基础和选厂厂房基础,充分发挥承载抗滑桩阻滑和承重的双重作用,提出台阶式重载厂房下滑坡体治理优化设计方法。依据传递系数法推导得出考虑上部厂房荷载条件下多排承载抗滑桩抗力分配计算方法,并在此基础上进行钨选厂滑坡推力分配计算和承载抗滑桩结构优化设计研究。有限元法计算结果和基于本文优化设计方案的滑坡体长期监测数据,验证了多排承载抗滑桩抗力分配计算方法和该钨矿滑坡体治理优化设计方法的合理性和适用性。针对现行规范在多排承载抗滑桩抗力分配计算方法上的空白,提出了相应的补充意见。为保证滑坡体上部厂房长期稳定前提下进行滑坡体治理提供了有益的设计思路,也为类似工程的滑坡体治理和厂房等建筑物建设提供了借鉴和参考。     

抗滑桩设计中设计推力的探讨

设计滑坡推力是滑坡治理设计的重要依据。本文通过建立剩余推力法计算滑坡推力的力学模型,给出了在不同荷载作用下的滑坡剩余推力表达式,同时就与设计推力关系密切的安全系数的选用及岩土强度指标c、Φ值的选用两方面进行了探讨,最后对抗滑桩的设计载荷的确定作了比较详细的探讨,考虑了设桩后对桩后土体的反力,给出了确定抗滑桩设计参数的方法。     

桩排距对双排抗滑桩内力的影响

双排桩结构具有复杂的受力特性。建立有限元模型,分析了不同桩排距条件下前后两排抗滑桩的受力状况。分析结果显示:桩排距越大,后排桩的弯矩和剪力也就越大,而前排桩的弯矩和剪力却越小。双排桩的前后两排桩不能同时发挥抗滑作用。随着桩排距增大,前排抗滑桩的抗滑效果越来越差;双排桩合并为单排桩,提高了抗滑桩的刚度,具有更强的抵抗滑坡体变形的能力,桩的受力也更加合理。当不得不采用双排桩时,应该选择适当的桩排距。另外,通过对浙江杭金衢高速公路K103滑坡双排桩应力与位移的监测分析发现,前排桩的应力与变形均小于后排桩,与有限元分析结果相吻合。     

抗滑桩滑坡推力分布形式的计算确定

针对现有工程中仅能根据滑体的岩性近似确定滑坡推力分布形式为三角形、矩形或梯形的现状,提出了基于定点剪出稳定性核算为基础的滑坡推力分布形式分析计算方法。该法假定自指定点剪出的潜在滑面由部分原滑坡滑面和通过指定剪出点的圆弧面组合而成。首先核算定点剪出滑面的稳定性,得到通过该点潜在滑面的最小安全系数,若该稳定性系数小于设计安全系数,则按照Janbu法计算设计滑坡推力。自上而下逐点计算滑坡推力,获得全桩若干点处的滑坡推力以后,可以得到相邻两点间的滑坡推力增量,据此按照自上而下的次序确定桩身滑坡推力的分布形式。     

前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台试验研究

 设计并完成前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台模型试验。通过输入不同频率、加速度峰值的正弦波,分析振动时桥墩基桩、抗滑桩的受力变形规律,以及PGA放大系数变化特性。试验结果显示,当滑体为可塑的粉质黏土时,后排抗滑桩桩后土压力峰值分布随台面加速度峰值变化,由三角形逐渐变为倒三角形;由于桥墩、后排抗滑桩间距很小,两者相互作用增强,桥墩基桩受到较大的动力荷载影响,随着台面振动加速度峰值增加,桥墩基桩的应变最大值从桩顶下移至滑面附近;当正弦波加速度峰值相等时,频率越高,土体黏滞阻尼越小,滑坡的PGA放大系数越大,相应云图呈层状分布,同时高频振动波使土体产生较小的位移和变形,导致滑坡推力也较小;振动波在向上传播时,土体存在滤波效应,自振频率附近的频谱幅值会被放大。