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。     

岩石高边坡埋入式抗滑桩的内力计算

根据岩石高边坡开挖工程中埋入式抗滑桩的设置位置与特点，分析了桩体非锚固段的主要受力状况，对桩前岩体抗力与桩后坡体推力进行了合理的简化处理，提出桩前岩体抗力按三角形分布荷载计算，而桩后坡体推力按矩形分布荷载计算的分析模型，以此对埋入式抗滑桩进行内力分析计算，并以实际工程为例，对比了埋入式与悬臂式抗滑桩的计算结果。比较结果表明埋入式抗滑桩内力分布合理，锚固段可适当减短。     

抗滑桩嵌固段设计修正方法研究

 传统的抗滑桩设计方法将抗滑桩简化成一个二维模型,采用计算宽度Bp进行设计,对桩侧摩阻力的简化存在不合理地方,因此对其进行修正方法的研究。在混凝土–岩块胶结面剪切试验的基础上得到胶结面受剪的本构方程,并将其应用到抗滑桩嵌固段的设计中,推导基于K法的抗滑桩嵌固段设计修正方法的计算公式。将修正方法应用到马家沟I号滑坡中,发现修正方法与传统K法相比,计算的桩位移相差较大,内力相差较小。影响因素敏感性分析发现桩位移随残余剪切强度f的增加、临界位移xs的减小而减小,且f对桩位移的影响要大于xs,二者对内力分布的影响不大。位移是控制抗滑桩设计的一个重要指标,因此应考虑桩侧摩阻力的分布,结合胶结面剪切试验进行抗滑桩的设计。     

桩前约束型填方边坡支护结构模型试验研究

为获得桩前约束型支护结构桩前嵌固土体增加的附加应力分布与承载力特征,通过试验手段,对桩前约束型支护结构和悬臂式抗滑桩支护结构进行实验室模型试验对比研究,以此分析了两种支护结构桩顶位移、最大承载力以及桩前嵌固土体增加的水平附加应力、竖直附加应力、附加应力合力分布规律。结果表明,相比于传统抗滑桩支护结构,桩前约束型支护结构最大承载力提高了57%,在相同作用力下桩顶位移降低了61%,实际工程中可以大幅降低工程造价,提高安全性和支护效果,期望能给工程界参考并得到推广。     

新型预应力锚拉式桩板墙的弹性约束地基系数法

预应力锚拉式桩板墙是在桩板墙及锚拉抗滑桩基础上发展起来的一种新型文档结构。基于结构矩阵方法，结合工作特点，考虑了锚索的弹性约束、填土土压力随位移的变化关系、锁口处位移和内力的连续条件，计入了桩锚固段变形对桩位移和内力的影响，分别导出了锚固段及受荷段的刚度矩阵，编制了相应的计算程序，计算了墙面桩的位移、弯矩、锚固段应力及应变、锚索拉力等。所得结果与其他方法相比，有较好的规律性和可比性，可供相关工程参考和借鉴。     

预应力锚索抗滑桩滑坡防治结构的动力计算方法研究

为了研究地震作用下预应力锚索抗滑桩新型滑坡防治结构的工作机理和动力计算方法，根据锚索抗滑桩与土体的实际动力相互作用工作机理，基于达朗贝尔原理和符号函数，将受荷段和嵌固段分别简化为两段均匀的弹性连续地基梁，并考虑受荷段桩前后土体地基抗力的差异性，建立了预应力锚索抗滑桩滑坡防治结构的动力计算模型，给出了分段的预应力锚索 抗滑桩-土体体系协同工作的水平地震动力运动方程，并进行了地震响应分析。最后，将提出的方法应用于实际工程，并与数值模拟进行了对比，二者吻合较好，说明提出的方法是实用、可靠的。结果表明：在地震荷载作用下加速度放大系数沿桩高逐渐增加，在桩顶附近放大最明显；抗滑桩向坡体外和坡体内运动时的位移峰值不对称，向坡体外侧运动时的位移峰值明显大于向坡体内侧运动时的位移峰值；抗滑桩桩身分布的剪力和弯矩呈现出“上下小、中间大”的分布，弯矩最大值出现在滑面附近，剪力最大值在滑面位置。     

抗滑桩加固滑坡设计方法及其在某顺层滑坡应用

通过对抗滑桩设计理论方法和计算步骤的简要介绍,建立抗滑桩的简化力学模型,让初学者对抗滑桩的划分类型、设计要求、不同情况下采取何种计算方法等知识有了简要的认识。然后以宜万铁路巴东车站段的一处大型滑坡为例,利用极限平衡理论,采用传递系数法,计算出滑坡推力和桩前剩余抗滑力。采用悬臂桩计算法,将抗滑桩定性为弹性桩,对其按受荷段和锚固段分别处理,对抗滑桩进行了计算与设计。给出了抗滑桩的设计意见。     

基于Abauqs的抗滑桩嵌固深度与承载能力的关系研究

通过Abaqus有限元软件分析了悬臂抗滑桩的受力特性及承载能力，探讨了嵌固深度和混凝土强度等级对抗滑桩受力特征的影响规律，建立了抗滑桩承载能力与嵌固深度和强度等级的关系模型。研究结果表明，在固定的嵌固比下，混凝土强度等级对承载能力影响不大。但在固定的混凝土强度等级下，嵌固深度对桩身弯矩和桩顶位移影响很大，随着嵌固深度的增加，最大弯矩值位置也将随之移动，滑动面最大弯矩值减小了67%，桩顶最大位移减小了99%，桩身最大剪力降低了77%，结构抗弯抗剪能力逐渐增加，结构越安全稳定。     

浅析小直径抗滑桩＋锚索支护体系设计思路

抗滑桩是防治滑坡的一种常用工程结构物,在我国,抗滑桩的设计已有一定的历史,但在具体设计过程中,受多年一些技术文件及工程经验的影响,其断面以2m×3m最为常见,嵌固段以1／3—1／2桩长为宜,但近年来,随着桩锚体系的发展,不断地探索抗滑桩的断面及嵌固段深度的设置,已成为了业内人士讨论的话题。现通过工程实例,详细介绍了小直径抗滑桩＋锚索支护体系的适用范围、设计思路及布置原则,可供有关方参考。     

高层建筑深基坑支护结构设计及内力分析

该文基于重庆某办公楼深基坑实际工程,以KHZ-1为例,采用弹性支点法,通过理正岩土软件对该大楼基坑的悬臂式桩板挡墙进行支护设计和内力分析,得到了悬臂抗滑桩板挡墙的支护方案、内力计算结果及配筋.结果表明:(1)在支护设计中,将抗滑桩外土体沿道路红线向基坑方向适当放坡,可减少抗滑桩上的土压力,有效降低基坑支护高度.抗滑桩可兼作地下室框架柱基础,桩间挡板亦兼作地下室的侧墙挡板,具有较好的经济效益;(2)悬臂段桩身弯矩随桩深增大而急剧增大,在基坑底面时,弯矩随桩深增大的速度明显变小,基坑底面往下4.2m处,桩内侧弯矩达到最大值,当桩深度继续增大至桩底端时,桩身弯矩逐渐减小至零;(3)该支护方案及施工工艺切实可行,可供类似工程参考.     

水平荷载下双排抗滑桩的排距对受力的影响

针对水平荷载作用下双排抗滑桩排距对其受力的影响进行了研究,分析了桩距、桩数、受荷方式、桩顶嵌固等因素的影响,得出了双排桩的排距大于一定值后两排桩将不再相互影响的结论。     

贵阳奥体中心主体育场东挑篷桩基础设计

贵阳奥体中心东看台挑篷基础采用人工挖孔桩,挑篷支座的水平力和拔力很大,如何确保其有效传递给稳定基岩,目前尚无可靠的规范可依。采用抗滑桩的计算理论,按悬臂桩法进行计算和设计,并根据桩身不同的嵌固情况建立不同的计算模型,分别验算桩身应力和嵌固深度。采用自平衡法对基桩承载力进行检测,结果表明基桩符合设计要求。该工程的桩基设计,可为同类工程提供参考。     

倾斜荷载下高陡边坡桥梁基桩内力计算

高陡边坡上桥梁基桩既要承受来自上部轴向与水平向的荷载作用，又要抵抗桩侧滑坡推力，具有承重与阻滑双重功能，其受力性状远比抗滑桩和平地上两侧无坡度的单一倾斜受荷桩要复杂得多。在考虑高陡岩质边坡滑坡推力的基础上，根据现场试验得到岩质边坡滑坡推力分布应为两端小、中间大的抛物线形式的规律，提出桩后岩质边坡滑坡体推力按抛物线分布荷载计算模型，进而提出适用于高陡边坡桥梁基桩内力及位移分析的有限差分解，并结合湖南邵怀高速公路K83＋745桥梁基桩实测数据分析表明理论与实测结果吻合良好，所提出的针对高陡边坡桥梁基桩内力及位移计算的有限差分法是可行的，深入探讨高陡边坡桥梁基桩内力及位移计算对于推广其工程应用具有理论和工程应用价值。     

悬臂式抗滑桩设计参数对其工作性能的影响分析

针对当前悬臂式抗滑桩设计计算的流程,结合地基系数法和有限单元法,以改变设计参数为研究手段,重点分析了桩截面类型、桩截面几何尺寸、桩间距、锚固段岩土体强度和嵌入深度对悬臂式抗滑桩工作性能的影响。探讨了几个重要设计参数选取与悬臂式抗滑桩支护效果之间的关系,提出了悬臂式抗滑桩设计时应遵循的几个重要原则。     

弹性抗滑桩内力计算的有限差分法

在传统抗滑桩内力计算的悬臂桩法的基础上,将滑动面以上的部分视为定向铰支的悬臂梁,以使滑动面上下位移符合连续性条件,滑动面以下采用地基系数"m"法计算桩身内力,并在此基础上推导了有限差分计算公式。用MATLAB编制了弹性桩全桩的内力计算程序,可用于滑坡推力和桩前剩余抗滑力为梯形、三角形和矩形的情况。     

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。     

h型抗滑桩简化计算方法及其影响因素分析

根据大型滑坡处治所采用的h型抗滑桩的承载变形特性,将其分为阻滑段与锚固段两部分,考虑桩周岩土体对前后排桩的作用特性,提出滑坡推力作用下阻滑段与锚固段的承载变形分析模型,并基于结构力学与桩基分析理论建立相应的内力与变形简化计算方法,进而建立出h型抗滑桩简化计算方法。结合典型工程实例,对比分析不同受力工况以及基桩截面尺寸、桩间距与锚固深度等因素对h型抗滑桩桩身内力与变形的影响规律,结果表明:考虑桩间岩土体对前后排桩的作用力与采用比例系数分配滑坡推力2种方法进行设计计算将更符合工程实际情况,且计算结果相近;悬臂长度与滑坡推力对基桩内力与变形的影响程度均最大,截面尺寸对基桩变形的影响程度大于内力;优化设计时应合理确定悬臂长度与分担的滑坡推力,锚固深度宜取1/3~1/2桩长,横梁刚度宜取1.0~2.0倍前后排桩的刚度,根据岩土体性质应使桩间距能够满足产生坡体压力与抗力或传递滑坡推力,可取2.0~4.0倍桩径。     

抗滑桩在复杂边坡中的应用研究

以大理某项目为例,分析了锚拉式抗滑桩及悬臂式抗滑桩在复杂边坡实际应用中各自的优点,并对不同桩端约束条件下支护方案的内力、位移情况进行对比,为以后抗滑桩在类似边坡工程中的应用提供参考。     

衡阳某红黏土滑坡抗滑桩施工难点及优化研究

以衡阳地区某红黏土滑坡地质灾害工程为研究对象,针对方案实际施工难点和治理资金限制对方案进行分段优化。西侧嵌岩悬臂桩改为锚固桩,桩顶端增加锚索,底端纵筋植入基岩,解决微晶灰岩地区人工开挖困难、设计嵌固深度无法满足的问题。南侧方形抗滑桩变更为圆形抗滑桩,防止该侧滑坡复活地段孔壁坍塌变形,保障施工安全。圆形抗滑桩采用非均匀配筋的形式,经济合理,节约资源。利用有限元软件对南侧未嵌岩抗滑桩受力性能进行模拟,并对模拟结果和方案进行可行性分析。方案实施后监测结果表明,治理工程运营良好,治理效果明显。     

偏压荷载作用下双排桩支护结构的受力变形特性研究

以某停车场项目为背景,针对停车场东环路段双排桩支护受偏压荷载作用,采用MIDAS GTS有限元软件建立三维计算模型,重点分析了双排桩支护结构受偏压荷载的基坑变形差异,并探讨了双排桩悬臂结构受偏压荷载影响的内力特征。分析表明:在周边环境和地质条件复杂情况下,受偏压荷载的支护结构的受力变形更明显,开挖初期,地表标高不同的偏压荷载使基坑的位移及内力增加,基坑开挖越深,偏压基坑变形及位移差值就越大。在偏压荷载下,双排桩悬臂结构整体向内侧偏移趋势更加明显,地表沉降差值也随基坑深度而增加呈凹槽型曲线,但地表偏压对悬臂结构基底隆起的影响较小。偏压侧桩身内力大于非偏压侧桩身内力,最大弯矩位置未发生明显改变,研究成果对于类似工程的安全施工具有一定借鉴意义。