强度折减法在抗滑桩加固土坡稳定分析中的应用

针对强度折减法在抗滑桩加固土坡稳定分析中的应用进行了探讨,通过对实际工程算例的分析表明:采用有限元强度折减法来计算抗滑桩加固边坡后的稳定系数是可行的,且该方法增大了支挡结构设计的可靠性和经济性。     

采用抗滑桩的边坡加固优化设计

为了保持边坡稳定而采用布置抗滑桩的方式,在边坡加固措施中较为普遍并且效果非常显著,但现有的抗滑桩加固边坡的措施在设计上仍然存在诸多不足以及不合理之处。本文主要采用数值模拟的方法并以强度折减法原理为理论基础,对天然边坡的稳定性、单排桩加固边坡稳定性和双排桩加固边坡进行了稳定性分析。通过研究布桩位置、排距、桩径、桩长及间距与边坡的安全系数的关系,对比了采用不同加固方案对同一边坡的加固效果,总结了抗滑桩加固边坡的优化设计路线,为以后抗滑桩加固边坡的工程提供参考。     

有限元强度折减法在桩锚板支护体系力学分析中的应用

在介绍有限元强度折减法基本原理的基础上,以某路堑边坡加固工程为研究背景,设置8种工况,采用有限元强度折减法分析采用桩锚板支护体系加固边坡过程中边坡稳定性和支护桩内力。计算结果表明:有限元强度折减法能够较好地分析桩锚板支护体系的加固效果和桩身内力变化;随着支护桩和锚索的施工,桩锚板支护体系对边坡的加固效果十分明显;由于锚索的作用,桩锚板体系中桩的弯矩比传统抗滑桩减小了31.7%。     

基于强度折减的边坡抗滑桩可靠性分析

为了对边坡抗滑桩加固工程进行合理的设计,建立位移迭代有限元模型模拟桩-土间的相互作用,基于强度折减的位移迭代有限元法对边坡抗滑桩加固工程进行可靠性分析,把计算参数视为随机变量考虑参数变异性对抗滑桩锚固深度及边坡加固工程可靠性的影响。可靠指标的选取应考虑边坡工程等级,以目标可靠度为控制指标去指导抗滑桩锚固深度的设计。工程...     

抗滑桩结构的土拱效应分析

基于平面应变有限元方法,对抗滑桩加固边坡中的土拱效应进行了分析。对比分析表明,加设抗滑桩后,桩周土体的主应力方向发生了偏转,两桩附近的大主应力方向连线成半椭圆形拱状,并在桩侧附近形成应力集中区域。桩后土体离抗滑桩越远受应力迁移的影响越小,故抗滑桩的土拱效应具有一定的范围。随着桩间距的增大,桩承担的荷载比例明显减小,土拱效应减弱。至于桩间距的确切计算公式,一般需结合极限平衡分析方法进行定量计算。     

某边坡抗滑桩失效机理研究

采用二维有限元强度折减法,分析了基坑开挖、抗滑桩桩径、桩长和强降雨等因素对某边坡稳定安全系数、最大剪切应变和抗滑桩最大弯矩的影响.通过类比分析表明,该边坡抗滑桩失效原因是由基坑开挖、抗滑桩桩长太短和强降雨等因素共同促成;在此边坡工程岩层情况下,当抗滑桩桩长达到18 m以上时,最大剪切应变可以控制发生在中风化泥岩以下,而且不会对上部坡体产生较大剪切变形;采用有限元强度折减法计算出来的抗滑桩弯矩图和传统的悬臂桩法计算的结果接近,且和工程上采用经验法计算出的抗滑桩弯矩图近似.本文的分析方法和分析结果可以为以后边坡抗滑桩设计提供一定借鉴意义,也为基坑开挖后果的预测提供可行的研究方法.     

“树根桩+化学灌浆”技术在边坡加固中的数值分析

“树根桩+化学灌浆”加固边坡是树根桩与化学灌浆两种边坡加固技术的有机结合。树根桩对边坡土体产生抗滑和锚固作用,而化学灌浆能有效地提高边坡土体的抗剪强度。传统极限平衡方法分析“树根桩+化学灌浆”加固边坡的稳定性,因存在诸多假设,评价结果准确性不高。根据“树根桩+化学灌浆”加固边坡的工作机理,在现场测试浆土复合体抗剪强度的基础上,采用有限元强度折减法对“树根桩+化学灌浆”新技术加固边坡的效果进行模拟,结果表明:采用有限元强度折减法,能有效计算出“树根桩+化学灌浆”加固边坡的安全系数和极限状态滑动面,而且从计算出的安全系数和现场情况还表明,“树根桩+化学灌浆”技术可以运用于复杂边坡的加固和修复。     

基于土拱耦合效应的合理桩间距分析

桩间距是抗滑桩设计的重要参数之一,目前都是在土拱效应的基础上建立的,但由于对土拱内力特征以及土拱的相互作用机理认识不清,在确定最不利截面和控制条件时不严格,所得桩间距不准确。在相邻土拱耦合机理分析的基础上,根据材料力学得到拱脚三角形受压区的应力状态;以三角形受压区强度作为控制条件,利用摩尔-库伦强度准则建立桩间距下限的表达式;以土拱效应消失确定桩间距的上限值,继而探讨了桩间距的合理取值。最后以工程实例对桩间距进行了计算,并得到了较为合理的计算结果。桩间距计算公式能正确反映岩土体和抗滑桩设计参数的影响,与实际情况比较吻合,可直接应用于抗滑桩工程的设计。     

某深层搅拌桩复合土钉墙的稳定性分析

为得到某深层搅拌桩复合土钉墙的稳定性情况,采用极限平衡法和有限元强度折减法两种方法对该基坑工程进行了稳定性计算.计算结果表明,该支护方案满足稳定性要求,且两种方法所得的安全系数比较接近.     

基于土拱效应的抗滑桩间距计算方法综述

随着抗滑桩应用的日益广泛,利用单桩承载力或是通过经验进行抗滑桩间距估计的方法已经不能满足抗滑桩设计的安全和经济需求。而在桩土相互作用过程中,土拱效应往往起着极其重要的作用。鉴于土拱效应对于抗滑桩间距计算的重要性,对基于土拱效应的抗滑桩间距计算方法进行了总结。分别根据静力平衡条件,大小主应力理论和土拱强度条件,介绍了三大类不同计算方法,并分析了各自主要特点,由此提出了今后利用土拱效应计算合理桩间距时应注意的问题及相关建议。     

边坡抗滑桩设计计算的三维有限元法

结合福建省龙岩市公路局长汀分局机修班边坡地质灾害防治工程,首先利用ABAQUS有限元软件中的反算法,获得该边坡土体的抗剪强度指标;其次,在超级计算机上建立不同抗滑桩设桩方案下的大型真三维有限元模型,采用有限元强度折减法,得到土质边坡加固安全系数与抗滑桩的桩长、桩径和桩距之间的关系,以及桩身截面弯矩沿桩长的分布规律;同时揭示边坡抗滑桩桩周土压力的分布规律,表明由于桩拱效应的影响,设置在边坡中的抗滑桩桩周土压力的分布与设置在水平地层中且桩顶承受水平荷载的桩的土压力分布不同;最后,在对大量试算方案综合比较的基础上,确定该边坡抗滑桩的最优设计方案。该方法可为大中型边(滑)坡抗滑桩的设计提供参考。     

排桩在横向荷载作用下变形特性分析

排桩在基坑支护、边坡抗滑和堤岸加固等工程中的应用越来越广,但实际工程中对承受横向荷载的排桩的受力变形特性缺乏足够的认识和完善成熟的计算方法。本文结合一个排桩支护的基坑工程,进行了现场监测、室内试验、二维和三维有限元模拟以及弹性反力法m法计算。研究了排桩受力变形的时间效应和空间效应,并详细分析了排桩的桩身变形规律,对比二维和三维有限元模拟以及弹性反力法计算结果,分析了三维有限元模拟的优越性。     

基于测斜数据的抗滑桩工作状态评价

 在抗滑桩上设置测斜管,对抗滑桩的侧向位移进行监测,然后用测斜数据来反演分析抗滑桩的内力,再与抗滑桩的设计内力相比较,就可以知道抗滑桩的工作状态。抗滑桩的工作状态可分为安全、临界安全、非安全3种状态,安全状态下抗滑桩尚有一定的安全余度;临界安全状态下抗滑桩完全发挥了作用,处于最经济的设计安全余度,需要加强监测,密切关注下一步发展;非安全状态下抗滑桩达不到设计的安全要求,可能出现抗滑桩的破坏,必须加强监测,必要时实施新的加固措施。对工程实际中的抗滑桩进行监测,由测斜数据反演分析可知,抗滑桩处于安全工作状态。     

h型抗滑桩滑坡治理中的变形特性及内力研究

伴随着高速公路的快速发展,西部山区由于高填深挖诱发大量的大型和特大型工程滑坡,工程治理的难度和费用逐年增加,且传统单排或多排抗滑桩也无法满足很多工程对变形和稳定性的要求,工程师们经过大量工程实践通常采用能抵御大变形和整体结构形式较好的h型抗滑桩。以贵州省沿德高速公路龙家岩特大型滑坡的h型抗滑桩为研究对象,为了深入了解h型在滑坡治理中的变形规律和内力分布特性,采用传统的深部位移测试手段和先进的BOTDA全分布式光纤传感测试技术对h型抗滑桩在滑坡治理全过程中的变形及内力响应进行测试。分别在h抗滑桩的前、后侧桩及连系梁均布设传感光缆,完整地采集了从滑坡治理过程到稳定后的应变,并结合深部位移成果对h型抗滑桩的变形特性及内力进行研究。研究结果表明:h型抗滑桩治理特大型滑坡的效果显著,从监测结果可知h型抗滑桩形成整体后的一段时间内,滑坡变形收敛,边坡趋于稳定,通过监测桩身变形和应变真实反映抗滑桩的变形和内力的传递规律,对h型抗滑桩的理论及其工程应用具有一定的参考价值,也对光纤传感技术在桩体变形监测中的应用具有一定的借鉴作用。     

锚杆抗滑桩破坏模式的试验研究

与普通抗滑桩相比,锚杆抗滑桩由于桩顶锚杆的存在,虽可以极大减小桩身内力,但其计算方法目前还不是很完善,因而开展这方面的试验研究就显得十分必要。介绍了锚杆抗滑桩破坏模式的试验成果,试验在自制的模型箱内进行,模型桩共4根,每根桩顶均布设一个锚杆,加载方式采用堆载,为了获得桩体变形和受力,模型内部设有一定数量的土压力盒、应变片和位移计。从桩体变形和受力来看,桩的破坏主要为塑性弯折破坏,破坏点位于桩前滑面以上,破坏弯矩主要由锚杆拉力、桩背土压力和桩前土体抗力来提供;从锚杆变化曲线来看,锚杆受力并不完全处于轴向受拉状态,而是处于弯曲和轴拉这两种的组合状态,受力主要位于滑面两侧40 cm左右的范围内,应力集中位置大致位于滑面两侧20 cm位置处;从应变分析来看,锚杆钢筋首先进入塑性屈服状态,其次才是桩体钢筋;另外,卸载后,在正的受拉状态下,对于桩体和锚杆钢筋,变形均有一定程度的恢复。     

现浇刚性芯复合桩数值分析

基于桩的几何形状与受力特点，采用轴对称有限元法，对现浇刚性芯复合桩进行了数值模拟。通过对模型轴线上各点的位移分析得到变形机理，由桩体上各点的应力分析，得到它的承载机理。     

基于可靠度分析确定刚性抗滑桩锚固深度

为了确定刚性抗滑桩锚固深度，建立了锚固深度的可靠性分析模型，基于强度折减有限元法进行了可靠度分析；可靠指标的选取应考虑边坡工程等级，以目标可靠度为控制指标去指导抗滑桩锚固深度的设计。通过工程实例，把计算参数视为随机变量，以可靠度分析考虑参数变异的程度对抗滑桩锚固深度的影响；通过可靠指标对参数的敏感性分析确定抗滑桩锚固深度主要影响参数；算例表明采用可靠度分析方法确定抗滑桩锚固深度是合理的，具有一定的工程应用价值。     

锚索抗滑桩地震响应的离心振动台模型试验研究

 锚索抗滑桩的抗震性能是建立和改进其抗震设计方法的基础。为深入理解其抗震性能,以汉源背后山堆积型滑坡锚索抗滑桩加固工程为参考原型,采用能实现原型仿真的50 g离心振动台模型试验,输入不同峰值的汶川地震清溪台基岩波作为基底激励,利用布设的不同类型传感器,记录锚索抗滑桩加固堆积型滑坡体的加速度、桩身弯矩、桩土间的动土压力和锚索轴力全过程的时程数据,揭示不同峰值的地震动作用时加固滑坡体加速度、抗滑桩弯矩、桩土间的动土压力和锚索轴力的定量化响应规律,为验证和发展锚索抗滑桩的抗震设计理论、数值模拟方法、厘清抗震加固机制及破坏模式提供翔实的资料。     

基坑开挖排桩支护的弹塑性有限元分析

本文对于采用排桩支护的基坑开挖工程利用弹塑性有限元法进行了深入分析。通过对比,我们可以发现有限元法给出的支护桩内力、变形结果与规范方法吻合较好。在文中,我们重点讨论了开挖范围内的应力、应变情况以及作用于支护桩上的土压力分布,并得出了有益的结论。