抗滑桩桩间距的可靠性设计

考虑影响抗滑桩间距的相关参数的变异性,建立了抗滑桩合理间距可靠性设计的数学模型,运用JC法进行可靠度分析.工程实例分析表明参数的变异性对桩间土拱的可靠度有较大影响,在抗滑桩间距确定时把计算参数视为随机变量.考虑参数的变异性更符合工程实际,且能得出抗滑桩所承担的风险水平;按常规设计条件得到的抗滑桩间距,不一定满足可靠性设计条件.     

基于正交试验的双排抗滑桩的土拱效应影响因素研究

土拱效应对双排抗滑桩的合理布置和优化设计有重要影响,而影响土拱效应的因素较多,引入正交试验的方法,研究了影响抗滑桩土拱效应的六种因素的主次关系,以桩边长、桩间距、岩土体性质、泊松比、接触面参数和排间距六种因素组成六因素五水平的正交实验设计,基于PLAXIS有限元软件对抗滑桩的土拱效应进行了数值模拟。研究结果表明,桩间距、泊松比和排间距是影响土拱效应的主要因素,岩土体性质、接触面参数和桩边长为次要因素,因素间存在耦合作用,各因素取合适的水平,土拱效应会得到较好的发挥。     

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。     

含软弱夹层顺层边坡的抗滑桩加固稳定性分析

抗滑桩是加固边坡经常采用的工程措施,其加固效果一直是研究者关心的问题。采用基于场 变量的强度折减法对抗滑桩加固的含软弱夹层顺层边坡进行三维弹塑性计算,分析设桩位置和桩间距 的变化对边坡的安全系数影响。研究结果表明:抗滑桩设在边坡的中下部可有效达到抗滑作用,设在中 上部可以阻止边坡上部的滑动;边坡的安全系数随着桩间距的增大而减小。研究结果可为工程边坡的 抗滑桩设计提供参考意见。     

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。     

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。     

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ABAQUS的抗滑桩加固边坡的数值模拟分析

抗滑桩加固边坡具有较好的效果,基于ABAQUS数值计算软件,采用强度折减法,研究桩位、桩间距与桩径比、桩长等因素对边坡安全系数以及边坡失稳时滑裂面出现位置的影响。研究表明,安全系数随桩间距和S/B的增大而减小;最优加固位置L_x/L=0.2~0.4处,综合边坡加固效果最佳;抗滑桩长度在22~26 m较为合适,抗滑桩的锚固深度为4/11~5/13桩长较为合理。     

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。     

抗滑桩设计参数对剪力和弯矩的影响

为优化抗滑桩的设计,文章以某边坡为例,基于FLAC3D对抗滑桩的桩长(锚固深度)、截面长度、截面宽度和桩间距做出改变,分析这些设计参数对剪力、弯矩的影响,结果表明：抗滑桩的桩长(锚固深度)、截面长度、截面宽度和桩间距的改变对最大剪力、最大弯矩发生的位置影响很小;对剪力、弯矩的大小和分布的影响呈现出一定规律性。该研究为抗滑桩的设计提供了一定的理论依据和技术支撑。     

梯形断面抗滑桩桩间距计算方法研究

针对滑坡治理新方法——梯形断面抗滑桩,分析了梯形断面抗滑桩土拱效应的形成机理,建立了梯形断面抗滑桩桩间距计算模型。将该类桩的土拱效应视为两个独立的土拱作用,利用土体极限强度、拱脚强度以及桩间静力平衡推导了相应的桩间距计算公式。实例分析表明,梯形断面抗滑桩桩间净距比其他矩形桩桩间净距大,说明梯形抗滑桩斜边的存在使土拱效应整体效果得到加强,梯形抗滑桩相较于其他形式的抗滑桩具有更好的抗滑效果。     

土与小型钢管抗滑桩群复合结构模型试验研究

为揭示滑坡体在地震动力作用下微型钢管抗滑桩群与土形成的复合结构中桩的内力沿桩身的分布、土的内部压力变化、复合结构的耗能性能及动力特性,在参考Thompson研究方法并考虑土拱效应的基础上,自主研发了直剪式小型抗滑桩土群的低周往复模型试验装置,确定了小型钢管抗滑桩的合理桩间距,并依据相似理论设计了三排小型钢管抗滑桩模型并对其进行低周往复加载试验,通过试验研究了土与抗滑桩群复合结构的力学响应、动力特性、强度规律及破坏形态等主要性状。试验结果表明,桩前被动土压力呈梯形分布,桩后主动土压力呈三角形分布,桩身弯矩呈抛物线形分布,承台板起到桩身弯矩重分布的重要作用,土与抗滑桩复合结构在低周往复荷载作用下的滞回性能良好,刚度退化小,塑性变形性能优良,有良好的耗能能力。     

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。     

基于修正主应力旋转理论的抗滑桩桩间土绕流计算方法

桩间土绕流验算是抗滑桩设计三大验算流程之一,研究绕流计算方法对于在保证抗滑桩工程稳定安全的前提下,提高设计精度、节省资金具有重要意义。为弥补现有"拱结构物"假设理论的不足,引入Terzaghi松动土压力理论,建立Terzaghi松动土压力与桩间距的关系以及修正主应力旋转理论。并在Ito塑性变形理论假设基础上提出塑性变形理论适用的上限与下限桩间距,结合修正主应力旋转理论与Terzaghi土拱计算理论建立了极限桩土荷载分担比计算模型,根据所提模型计算结果获得了桩土荷载分担比与土体性质、桩间净距的关系。然后与数值模拟的计算结果进行了对比分析,并提出了桩间土绕流验算方法:定义桩间土稳定性系数为极限桩土荷载分担比与实际桩土荷载分担比之比,稳定性系数大于1表示桩间土较稳定,不发生绕流。     

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。     

滑坡体预应力锚索抗滑桩参数优化设计研究

依托青峪口水库上游草池滑坡体,采用有限差分法分析不同状态下的滑坡体变形和受力分布,进行预应力锚索抗滑桩参数优化设计。结果表明：桩位对滑坡体稳定性的影响较大,随着桩位与坡脚距离的增大,滑坡体安全系数先增大后减小;同一桩位下,抗滑桩锚固段存在临界长度,为30 m;抗滑桩桩距对滑坡体稳定性的影响比桩截面尺寸的影响大;在26°～35°范围内的锚索角度对滑坡体稳定性的影响较小。建议抗滑桩截面尺寸、桩距、锚索角度分别取2.5 m×3.5 m、7 m和27°。     

悬臂桩嵌固深度和桩前基岩阻滑宽度研究

限于场地原因,需对悬臂桩桩前基岩超深开挖,且仅留有一定宽度的阻滑岩体,导致了阻滑岩体能否保证悬臂桩安全有效的问题。以岳阳滑坡悬臂桩桩前嵌固段岩体为研究对象,建立了桩前基岩的计算模型,探讨了不同嵌固深度下的安全阻滑宽度,并结合数据拟合方法建立了两者之间的函数关系。结果表明嵌固深度越大,安全阻滑宽度越小,两者之间呈幂函数关系,其关系式为h_r=16.905 1B^{-0.754 0},并提出了岳阳滑坡最优的设计参数为嵌固深度6.24 m、阻滑宽度3.75 m。研究结果可为此类工程设计提供一定的理论指导和借鉴意义。     

高土边坡抗滑桩加固的数值分析研究

在系统的分析了抗滑桩的作用机理和有限单元法计算原理基础上,结合实际工程,利用有限单元法,对高土边坡加固前后分别进行建模计算,通过对比分析加固前后位移云图和塑性区图,说明抗滑桩对高土边坡加固效果明显,同时也证明有限单元法对高土边坡稳定计算直观有效。