条形荷载作用下加筋土边坡稳定性分析

建立了用于模拟和分析3个大型室内足尺加筋与不加筋边坡稳定性的数值计算模型。数值计算采用基于强度折减技术的连续介质快速拉格朗日分析方法,分别对条形荷载下的位移响应、节点位移速度向量、塑性区和剪应变速率分布进行计算,获得3个边坡在条形荷载下的极限承载力和双楔体破坏机制,计算结果与试验结果吻合较好,验证了模型的可行性。在此基础上,对影响边坡稳定性的各主要因素进行分析。研究结果表明,经过格栅加固的边坡承载能力和稳定性明显提高,且随加筋层数、格栅刚度和强度的增加而增大;条形荷载越大或荷载位置离坡顶越近,边坡的稳定性越低;土体强度增大,边坡的稳定性明显增加,但土体摩擦角对安全系数的影响比黏聚力更为敏感;此外,顶层筋材埋深与条基荷载宽度比值大小与边坡的安全性密切相关,其最佳比值随加筋层数不同而改变。     

双向锚固岩石边坡抗滑稳定性拟静力分析

锚索加固是岩石边坡常用的支护措施,研究极端条件下加锚岩石边坡的稳定性,提出稳定性分析方法和控制手段是工程界迫切解决的问题。本文基于极限平衡理论,综合考虑冻胀力、水力条件、坡顶超载、地震荷载和多向锚固效应对岩石边坡的影响,建立了极端条件下双向锚固岩质边坡抗滑稳定分析计算模型,并重点分析了几种相关参数组合对岩石边坡抗滑稳定性的影响。计算结果表明:拉裂缝积水、冻胀力、出流缝被堵塞和超载不利于岩石边坡稳定性,安全系数随冻深、张裂缝积水、坡顶超载的增大而减小;而锚固效应及较小的锚固角则对抗滑有积极作用。工程设计中需合理考虑最不利荷载组合,且冻胀力的影响不容忽视。     

边坡抗变形支护结构岩土荷载实用计算方法探讨

抗变形支护结构不仅仅用于变形对坡顶建(构)筑物基础有影响的边坡。为防范边坡发生明显的拉裂变形,对有较大自稳高度、拉裂变形不影响坡顶建筑物基础的边坡也需要进行抗变形支护。文章分析了当前边坡抗变形支护结构岩土荷载计算方法存在的问题,提出了改进方法。改进方法在不降低实用性的条件下能弥补当前方法的不足。     

不同分布区域的裂隙对于边坡稳定性影响分析

边坡外表裂隙易对边坡稳定性产生不利的影响,尤其在地震荷载作用下。以传统的极限分析上限法为理论基础,结合强度折减法和拟静力法,推导不同区域处的裂隙边坡安全系数计算方程。探究地震荷载以及裂隙的存在对于边坡稳定性的影响,研究结果表明:裂隙的存在会对坡体的安全系数产生超过20%的折减,而地震荷载作用同样对裂隙边坡的影响显著,折减程度超过20%;裂隙的影响区域存在一定分布规律,靠近坡顶附近,裂隙的存在对于边坡稳定性的影响非常显著,而远离坡顶区域,坡体将不受裂隙的影响。     

坡顶超载下边坡稳定性极限上限分析

边坡的安全稳定目前仍是工程的重要问题。文中假定土体符合理想的弹塑性本构模型,建立了坡顶超载下的二级边坡计算模型,运用极限分析上限定理和强度折减法,确定边坡安全系数的上限解,同时探究边坡不同参数对安全系数的影响情况,结果表明坡顶超载的增大导致边坡安全系数的减小;边坡倾角越大,安全系数随坡顶荷载增大而降低的速度越慢;内摩擦角的减小和宽高比的增大,影响边坡安全系数逐渐减少;随着荷载至坡肩水平距离的增大,坡顶超载的影响不断减弱,当此距离足够远时,超载强度对边坡稳定性基本没有影响,说明坡顶荷载对边坡的稳定性影响具有一定的作用距离。分析结果对坡顶超载下的边坡稳定性评估及设计施工具有一定参考价值。     

土工格栅加筋边坡坡顶条基极限荷载的预测

通过土工合成材料加固的边坡,承载能力显著提高,因而获得广泛应用。为了合理的评价加筋边坡的坡顶条形基础的极限荷载,制作了足尺寸模型并进行了试验,采用延性较好但强度较低的聚丙烯(PP)土工格栅对边坡进行了加固,在坡顶通过条形基础(钢梁)施加荷载直至边坡破坏,获得了极限荷载以及边坡的变形和破坏规律,通过细致的测试手段,详细地捕捉到模型的力学响应。在此基础上,通过校验的FLAC数值模型,对土工格栅加筋边坡的承载能力进行了预测,得到了满意的结果。     

媒体重头文章概览

正《岩土力学》02/2019坡顶荷载作用下岩质边坡弯曲倾倒破坏分析车辆、坡顶堆载等造成的坡顶荷载是影响边坡稳定性的一个重要因素。基于叠合悬臂梁模型和极限平衡理论,建立了坡顶荷载作用下岩质反倾边坡的力学分析模型,推导了坡顶荷载作用下边坡的剩余倾倒力和剩余滑移力计算公式,给出了岩层破坏模式判别条件,并通过大型数学分析软件Matlab将分析方法程序化。通过与离散     

两级抗滑桩对坡顶建筑物的安全控制研究

采用两级抗滑桩对边(滑)坡进行治理过程中,当坡顶存在建筑物或者规划建设建筑物时,除了考虑边坡的整体稳定性,还必须良好控制坡顶土体位移量,从而保障坡顶建筑物的安全和稳定。该文通过建立有限元计算模型,分析了两级抗滑桩对坡顶土体位移的控制效果,探讨了浅基础离边坡的安全距离及深基础对边坡稳定性的影响。得到以下结论:坡顶土体位移主要受到二级抗滑桩的控制,且二级抗滑桩距离坡肩越近,坡顶土体位移越小；当坡顶存在浅基础时,坡顶土体位移越大,建筑物所需的安全距离(离边坡的距离)越大；当坡顶存在深基础时,桩基距离边坡坡肩越近,对边坡的稳定性越不利；相对于桩基所受垂直荷载,水平荷载对边坡的稳定性影响更显著。在此基础上,对广西某滑坡进行了优化设计,最终实测结果表明两级抗滑桩对桩顶土体位移控制效果良好。     

坡面条形荷载对边坡稳定性的影响

基于强度折减法,采用PLAXIS软件建立边坡计算模型,研究坡面条形荷载对边坡稳定性的影响。结合边坡各计算工况的安全系数、潜在滑裂面的形状与位置以及滑动方向,分析了坡面条形荷载作用下荷载大小和方向对边坡稳定性的影响。结果表明:坡面荷载倾角较小时,可以起到加固边坡的作用,但随荷载的增大,边坡滑动方向由向下转变为向上,潜在滑裂面的形状由圆弧形转变为近似折线形;荷载倾角较小时,潜在滑裂面的失稳范围随坡面荷载的增大先增大后减小,荷载倾角较大时,滑裂面范围随坡面荷载的增大逐渐减小。实际工程中,在坡面作用有较小倾角的适量荷载可以起到加固边坡的作用。     

附加荷载对边坡稳定影响的二维有限元分析

坡顶附加荷载是边坡失稳的一个极其重要的诱发因素。采用Geo-Studio分析软件,在不同荷载大小、不同作用位置以及不同的荷载作用长度三种情况下对边坡的稳定性进行对比分析。研究发现,对于不同的荷载大小,荷载边界距离坡顶边界约5m以上为安全范围。当荷载边界移至距坡顶边界5m范围以内时,边坡的安全系数出现骤降,荷载越大,安全系数降幅就越大。对于同一荷载大小,荷载作用长度对边坡的稳定影响不显著,荷载边界距坡顶边界始终为约5m以上的安全范围。对于工程上路堤填方,坡顶临时堆放材料以及新建构筑物等工程的实施具有极其重要的参考价值。     

基于上下部共同作用的柔性基础下复合地基性状研究

根据路堤荷载下复合地基的变形特征,将柔性基础下复合地基分解为填土、垫层、复合地基、下卧层土体4部分。将4者作为一个共同作用的系统,假设桩土界面之间存在相对滑移且同一水平面上地基土沉降不同,考虑系统4部分交界面上的应力与变形协调,通过对典型单元体的分析,推导了表征柔性基础下复合地基性状的桩土应力比和沉降变形的求解公式。最后将工程实测结果和本文方法分析的结果进行对比,二者基本一致,说明本文方法能较好反映柔性基础下复合地基的工作性状。     

柔性基础下桩体复合地基的解析法

 柔性基础、垫层、复合地基、下卧层土体的共同作用一直没有得到较好的考虑。将四者作为一个共同作用的系统,假设桩土界面之间存在相对滑移且同一水平面上地基土沉降不同,考虑系统四部分界面上的应力与变形协调,对典型单元体建立荷载传递基本微分方程并给出其解答,从而得到表征复合地基性状的沉降和桩土应力比等的求解公式;与某工程实测成果及按现行规范推荐方法计算所得结果对比表明该解答是合理的,柔性基础下桩体复合地基中的桩土荷载分担比、荷载传递机制等均与刚性基础下的复合地基不同,工程设计中要高度重视和运用等沉面和中性面的概念;最后对进一步的解析法研究提出了建议。     

建筑软基处理中的复合地基技术

结合工程实例 ,阐述了软弱地基的特点 ,介绍了建筑软基处理中常见的几种复合地基技术 ,并进行了承载力的计算 ,指出只有采用合理的复合地基形式 ,才能满足建筑软基处理要求。     

柔性基础下刚性桩复合地基承载力的试验研究

结合连霍高速公路某段道路扩宽工程,设计了柔性基础条件下的四桩复合地基进行现场静荷载试验.试验证明柔性基础下刚性桩复合地基的承载力低于刚性基础下复合地基且沉降变形较大,二者破坏模式完全不同.桩土应力比在加荷初期较大,柔性基础下复合地基的设计应按变形控制.     

土工加筋碎石桩在公路软基处理中的应用

通过对复合地基破坏形式的归纳总结,针对复合地基的主要破坏形式和破坏部位,提出了土工加筋碎石桩处理软基的方法和加固机理,通过格栅筒的受力状况分析,探讨了其力学参数及计算方法,据此提出了工程实例的软基处理方案。     

某工程CFG桩地基设计方案优选

主要论述了在天然地基不满足建筑物承载力要求和变形要求的情况下,采用CFG桩复合地基进行处理,根据场地岩土工程条件初步设计了地基处理参数的四种方案,分别计算了四种方案下的地基承载力,最终选取了正方形布桩,并对这一方案的沉降量进行了计算,结果满足规范要求,通过实际计算证明了CFG桩复合地基处理形式的有效性,可进一步推广应用。     

“柔性基础”刚性桩复合地基试验分析与变形计算

为了建立路堤下刚性桩复合地基变形计算模型,通过对14组刚性4桩复合地基的现场试验结果的分析,研究柔性基础条件下刚性桩复合地基的工作性状。试验研究表明采用一定强度或刚度的加筋垫层配合合适的桩帽设置,可改善柔性基础条件下刚性桩复合地基的工作性状,有效减小复合地基变形。复合地基承载力相同时,"柔性基础"沉降量为刚性基础的1.1~1.5倍。在一定荷载或承载力条件下,垫层中不设加筋材料时"柔性基础"短桩复合地基变形接近加筋垫层天然地基。垫层加筋有帽桩复合地基变形明显小于其他情况。对"柔性基础"短桩复合地基,设桩帽、垫层加筋,桩土应力比与不加筋相比增加了1~3倍;对刚性基础长短桩复合地基,碎石垫层中加筋与不加筋相比,桩土应力比范围得到延伸,其中长桩桩土压力比增大明显。提出了"柔性基础"条件下刚性桩复合地基承载力确定,以及考虑桩"上刺入"的刚性桩复合地基变形计算方法。该方法采用力平衡方程计算桩身中性点位置,将复合土层变形计算分为中性点平面     

高铁软基工后沉降特性与加固效果

高速铁路深厚软土地基的工后沉降控制是世界性难题,为此,依托于沪宁城际高速铁路,统计分析100余公里路基段3a运营期的沉降监测数据,将工后沉降划分成可以评价沉降控制效果的4个等级,并结合沉降推测评估,将其区划为稳定、基本稳定、临界超限与超限4个状态;针对地基处理措施工后沉降控制效果分析中传统方法存在的问题,提出"当量软弱土厚度"概念,可量化分析地基处理措施的工后沉降控制效果。分析表明:高铁路基的工后沉降与当量软弱土厚度成正相关关系,不同处理措施加固地基存在一个"临界"当量软弱土厚度,桩-板结构处理的地基沉降处于临界超限时,对应的当量软弱土厚度是桩-筏复合地基的1.7倍,是桩-网复合地基的2.2倍;桩-板结构处理的地基单位当量软弱土厚度工后沉降值仅为桩-筏复合地基的59%,桩-筏复合地基是桩-网复合地基的76%。     

CFG桩复合地基的工作机理及承载力确定

探讨了CFG桩复合地基的工作机理,详细介绍了CFG桩复合地基结构的构成及其各部分的作用,从设计阶段和竣工验收阶段讨论了复合地基承载力的确定,提出了CFG桩复合地基载荷试验应注意的问题,以供参考。     

水泥土搅拌桩复合地基承载力折减系数a和b的试验研究

 《建筑地基处理技术规范》分别给出含有折减系数a的单桩承载力计算公式和含有系数β的复合地基承载力计算公式,为了得到适用于本地区的a和b的取值范围,为今后规范的修订提供参考数据,对珠三角地区有代表性的淤泥质土地基采用水泥土搅拌桩进行加固处理,进行单桩、天然地基以及设置4种厚度褥垫层的水泥土搅拌桩四桩复合地基的静载荷试验。通过对试验数据的分析和反算,对规范给出的承载力计算公式中折减系数a和b的取值范围进行修正,给出详细的取值建议。同时分析褥垫层厚度对复合地基承载力的影响,并建议褥垫层厚度取200～400 mm,为珠三角地区水泥土搅拌桩复合地基的设计提供参考。