公路岩质高边坡稳定性及支护分析

为探究边坡开挖加固时稳定性变化特征,依托公路岩质高边坡治理工程,运用MIDAS GTS建立高边坡三维模型,对开挖前及开挖不同阶段边坡的变形及稳定进行了对比分析。结果认为:经过分阶段开挖后的边坡,由于坡体自重的减小,坡体位移发展呈减弱态势,边坡整体稳定性增加;在仅采取框格梁支护后,坡体水平位移量远小于原始状态的边坡位移量,但大于坡体开挖完毕后的水平位移量;在框格梁的基础上增设预应力锚杆后,预应力锚杆的介入极大限制了边坡变形,使得坡体水平位移进一步减小;框格梁+预应力锚杆加固岩质边坡可以有效保证边坡的稳定性,建议在施工过程中加强边坡变形监测,确保工程安全。     

土钉墙支护技术在基坑围护中的应用

土钉墙支护技术通过在被加固土体内植入一定长度和密度的细长杆件与喷射混凝土面板,形成了一个类似重力式挡土墙.喷射混凝土与土层面产生嵌固效应;锚杆深固于土体内部,主动支护土体,并与土体共同作用,有效保持和提高围土强度.结果表明：土钉墙支护技术不仅能够达到支护边坡稳定安全,而且具有其他支护方案无法比拟的优点.     

重力式U型斜交桥台的开裂与加固的非线性有限元模拟分析

随着我国交通事业的迅猛发展,在桥梁建设中,大体积的重力式U型斜交桥台经常被采用,而很多桥台在施工中或投入使用后不久便出现开裂现象．经调查发现,裂缝大多出现在前墙与长侧墙交汇处附近,因此,探究造成桥台开裂的主要原因及采取何种加固改进措施,已经成为亟需解决的问题．笔者引入非线性有恨元理论,土体按服从DP屈服准则的弹塑性材料处理,土体与混凝土之间采用接触分析,通过对各种尺寸的桥台进行的仿真模拟得出结论：台后土压力是导致桥台开裂的主要原因．然后,拟采用钢筋混凝土圈梁法对桥台进行加固,达到了很好的效果．     

三峡库区某桩锚挡墙失稳机理分析

高切坡治理方案中桩锚支挡结构体系较重力式挡土墙有着受力合理、经济等优点,但由于施工不当容易发生工程事故,因此应重视桩锚支挡结构施工力学分析。结合三峡库区某污水处理厂环境边坡施工过程中出现倒塌工程事故实例,基于施工力学分析方法,对比分析了桩锚支挡结构在设计和实际施工中的受力状态,提出挡墙失稳机理是由于未按设计要求严格采用逆作法施工,改变了支挡结构的受力状态,超过了结构承载能力,从而导致顶部锚杆被拉断,竖桩发生剪切破坏;并探讨了桩锚支挡结构体系施工要点与施工力学分析方法,提出了失事边坡处理方案。     

成层风化砂砾岩路堑高边坡动态数值仿真分析

为保持高速公路边坡在开挖施工过程中的稳定性,采用有限差分法数值分析软件FLAC5.00对开挖路堑边坡的初始状态进行数值模拟及相应的稳定性分析,得出预应力锚杆加固方案.对开挖和加固过程进行动态仿真和分析,结果表明加固设计方案比较科学合理.     

偏压隧道洞口高边坡挡墙的计算与优化

隧道的偏压是影响隧道洞口段边坡安全稳定性和洞口顺利施工的主要因素.在偏压洞口处设置挡墙已成为保障偏压隧道进出洞施工安全以及边坡稳定性的一种重要方法.本文结合宜巴高速公路庙湾1号隧道偏压洞口高边坡的挡墙施工方案进行计算与优化.首先采用改进条分法进行分析,提出隧道开挖削弱坡体抗滑力的力学模型,进行了洞口开挖前后边坡稳定性安全系数的计算;其次采用ABAQUS有限元软件对隧道洞口坡体滑移带进行计算,对不同挡墙施工方案进行了优化,并与实际监测结果进行了比较,表明先施作挡墙再进行隧道洞口施工较为安全经济.分析结果为偏压隧道的挡墙设计施工提供了参考.     

陕北某电厂人工高边坡变形破坏模式分析及其治理

陕北某电厂人工高边坡岩土组合复杂,存在黄土、粉土、中细砂及砂岩、泥岩,岩体抗风化能力差,且坡体中部有断层通过.人工开挖后边坡坡顶、坡面发生明显变形破坏,并有进一步发展的趋势.通过对边坡的变形破坏模式分析,提出了以锚杆框架格构、锚筋桩框架格构为主,并采取不同坡比分级放坡的边坡治理方案.三维模拟结果和施工完成后位移监测资料显示,该边坡处理方案符合边坡工程地质条件,能恰到好处地平衡边坡开挖后的应力应变的改变,工程措施达到了安全、经济的目标.     

厦门翔安隧道穿越风化深槽施工效应及技术措施

针对厦门翔安隧道风化深槽的工程特征,对于不同开挖及支护方法进行了FLAC模拟;通过对比分析提出合理的开挖及支护方法;对全断面帷幕注浆及双侧壁导坑法开挖施工工艺作了介绍.分析结果表明,双侧壁导坑法使拱部、侧墙、底板的变形明显减小,整个隧道的受力也更加合理,没有产生集中应力较大区域.建议选择双侧壁导坑法开挖;采用全断面帷幕注浆进行预加固;双侧壁导坑法开挖过程中,应配合小导管注浆等其他辅助加固措施.     

隧道洞口古滑坡堆积体边坡综合加固治理技术研究

为保证隧道安全进洞施工,须对隧道洞口人工取土扰动的古滑坡堆积体边坡进行综合加固治理.通过理论计算对抗滑桩、锚杆-锚索框架梁、坡脚回填反压等加固治理方案进行设计,利用Flac3D软件分析了堆积体治理前后的稳定性,对支护结构相关参数进行了优化,并对综合治理效果进行了评价,形成了一套较完整的隧道洞口堆积体综合治理技术.研究结果表明:优化的综合支护措施相比单一支护措施显著提高了边坡稳定性,且满足规范及边坡进洞安全要求,抗滑桩尺寸和距坡顶距离、锚索施加预应力值对边坡稳定性影响较大,此外,结合工程实际采用减一跨桥台增设路基的方案,实现边坡反压,提高洞口边坡稳定性.现场监测数据表明,经过综合加固治理后的古滑坡堆积体边坡满足规范要求,保证了隧道安全进洞施工.     

中国白银山隧道施工技术

白银山隧道全长390m,采用新奥法原理施工。利用光面爆破技术,Ⅲ类围岩全断面一次开挖,Ⅱ类围岩和断层破碎带半断面正台阶开挖。初期支护为锚喷及钢筋混凝土护拱,二次衬砌为模筑混凝土、洞内防排水采用复合式衬砌中间设聚氯乙烯薄膜结合纵向、环向育管及橡胶止水带的综合治理方案。对于特殊地质中的浅理、特浅理进洞的施工,坚持“护拱稳定边仰坡,大管棚注浆加固土体,浅打眼、弱爆破、强支护”的原则,做到安全进洞;对于断层破碎带,则采取了管棚注浆,超前锚杆预先加固围岩并结合钢格栅支撑等有力措施,顺利通过了不良地段。最后分析了浅理段荷载的计算,阐述了新奥法的岩体动态性质的力学概念。     

软土深基坑围护结构水平变形特性研究

结合广州某软土深基坑工程实例,建立了地下连续墙、钢筋混凝土内支撑和土层的二维有限元模型,对深基坑开挖过程进行数值模拟.研究结果表明：随着基坑开挖深度的增大,围护结构水平位移增大,最大水平位移的位置由桩顶往下移,而且围护桩水平变形曲线发展形态呈现出向坑内凸的“大肚形”,与实测结果基本一致.支撑结构对减小基坑围护结构的变形起着重要作用,无支撑结构的桩体水平位移最大值达到24.6 mm;土体弹性模量及围护结构刚度对基坑围护结构变形影响较大,桩体水平位移随着土体弹性模量及围护结构刚度的增大而减小.     

基坑底部土体裙边加固模型试验与数值模拟研究

为研究基坑底部土体裙边加固对基坑变形和内力的影响,分别对未进行坑底加固和采用坑底裙边加固2种工况进行模型试验。在填土过程中预先浇筑加固土体,实现坑底土体加固。在基坑开挖过程中对地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力进行监测。用有限元软件Abaqus对模型试验进行拓展,将基坑变形的计算结果进行极差分析。研究表明,对坑底土体采用裙边加固,可以有效地减小支护结构的侧向位移;坑顶地表沉降虽有减小,但效果不明显;桩身弯矩略小于未进行坑底加固的工况;土体开挖,桩随着坑底下某一点发生转动,造成桩上半部分土压力减小,桩底处土压力增大;裙边加固尺寸中深度相较于宽度对基坑的变形影响更大;土体加固深度与宽度超过一定范围,控制基坑变形的效果有所提高但不明显,加固深度宜取0.3~0.4倍的开挖深度,宽度宜取0.35~0.45倍的开挖深度。     

资兴高速K21段顺层岩质边坡支护过程数值模拟研究

以资兴高速K21段顺层岩质边坡为研究对象,借助现场调查、数值模拟研究段边坡的开挖和支护过程,对各阶段的稳定性、位移、应力等的变化规律进行分析,验证了开挖、支护设计的合理性以及边坡加固的安全性,研究了边坡在开挖支护过程中应力应变规律。结果表明,顺层岩质边坡开挖扰动开挖破坏了边坡原有的应力分布,导致岩体产生裂隙损伤和变形,并逐渐扩张,弱化岩体和层面自身的强度。同时,边坡开挖,直接破坏了边坡原有的连续受力体系,由于软弱层面的抗剪强度较低,从而导致岩层沿开挖揭露的软弱层面整体下滑。锚索框架一方面通过对坡体的位移的控制作用,增加坡体的稳定性,另一方面通过预应力锚索把层状岩体锚固在一起,使得各层之间摩阻力增大,内应力和挠度大为减少,大大提高了层面的抗剪强度。     

墙后填土对悬臂式挡土墙应力位移影响

为研究悬臂式挡土墙在不同墙后填料下的应力以及位移情况,对某悬臂式挡土墙建立有限元模型进行分析,得到其在砂土和粘土两种墙后填土的工况下的应力位移云图,根据有限元分析结果可以得到墙后填料使用砂土效果要弱于粘土,越靠近挡土墙顶端两者应力位移值相差幅度越大的结论．所得到的结论可以为边坡支护工程的设计以及研究提供相关的依据．     

预应力锚杆复合土钉支护三维非线性分析

应用三维非线性有限元分析通用软件,对基坑工程中采用预应力锚杆复合土钉支护和单纯土钉支护2种支护方式进行数值模拟分析,包括分步土方开挖、土钉安设与面层制作等全过程的施工模拟,对同等工况下的单纯土钉支护和预应力锚杆复合土钉支护进行力学性状比较,包括坑外土层张拉应力区分布、变形特征、支护坑壁力学特征和土钉与锚杆拉力分布等方面的差异性,并结合复合土钉支护基坑工程应用情况,系统地研究了预应力锚杆复合土钉支护作用机理及其工作性能。     

临近隧道基坑开挖中土体加固的敏感性分析

结合某软土地区基坑开挖对邻近隧道纵向影响保护方案,利用ABAQUS动态模拟基坑开挖对临近隧道纵向变形及隧道断面弯矩的影响,对比分析坑内三轴搅拌桩土体加固强度与加固深度作为保护方案的敏感性。分析得出:随着加固强度的增加,隧道纵向位移有显著减少,达到一定值后,约束作用明显减弱;加固强度的增加对隧道纵向截面弯矩影响较弱;加固深度对隧道的变形有明显的抑制作用,但并非加固深度越深越好;地下连续墙、被动土体加固对临近基坑开挖引起的位移具有阻断作用;针对本案例,提出最优加固强度200 MPa及加固深度6 m,这既能对隧道变形起到很好抑制作用,又能实现最优的经济效益。     

土钉墙+水泥土桩墙联合支护结构的力学特性分析

为充分发挥水泥土桩墙的高强度特性,提出了一种土钉墙+水泥土桩墙的基坑联合支护结构,并介绍了其设计理念。基于有限元数值模型,结合南昌地区典型地质条件,系统地研究了联合支护结构对渗流场、土体水平位移、土钉轴力、水泥土桩墙桩身应力、基坑破坏模式的影响,以及坑底加固、水泥土桩墙距离对基坑支护性能的影响,并与传统土钉墙和复合土钉墙支护结构进行了对比分析。结果表明：在保证墙体安全的条件下,联合支护结构的受力机制更合理,开挖面处土体水平位移、桩身轴向及切向应力均小于传统的土钉墙和复合土钉墙;基坑破坏模式表现为重力式挡土墙破坏模式,对坑底进行加固处理可进一步显著改善其支护性能。     

基于位移控制的单支点桩锚支护结构的优化设计

考虑单支点桩锚支护结构的刚体位移和弯曲变形,建立了锚杆锚固点和支护桩顶的水平位移计算方法.通过分析水平位移的各个影响因素对位移的作用,指出锚杆位置下移会增加锚杆的拉力并进而加大其配筋,但可以减小桩顶在锚杆张拉锚固后的水平位移变形 .以位移控制为目标,通过调整锚杆的位置,对单支点桩锚支护结构的设计进行优化.     

南沙港区软土狭长深基坑围护体系性状

为了阐明南沙港区软土狭长深基坑围护体系性状,对广州深厚软土地层采用地连墙加内支撑作为围护体系的狭长深基坑实测分析.研究结果表明,1)墙体最大侧移量δm的变化范围为0.07%H～0.38%H(H为开挖深度),平均值为0.22%H,最大侧移位置深度Hδm为H-6～H+3,且大多数位于开挖面以上. 2)墙体变形主要发生在第2、3层土体开挖阶段,其变形量分别占累积变形的32.6%、40.1%,基坑开挖具有深度效应,深基坑分层开挖对墙体变形控制非常重要,墙体变形主要影响深度约为基坑开挖深度的2倍,空间效应显著. 3)墙体竖向钢筋应力与侧斜位移变化特性基本相似,随着基坑深度开挖,最大值位置逐渐下移,揭露了墙体变形与应力动态调节过程.4)支撑轴力在支撑架设后历时2周左右即达到最大值,随基坑开挖表现出即时性,多层支撑结构的各支撑轴力大小随着基坑开挖支护过程动态调整以协调变形发展,当基坑开挖完成,最终趋于稳定的钢筋混凝土支撑轴力约为设计值的0.73倍,第1、2道钢支撑轴力分别为其设计值的0.40、0.31倍,钢支撑设计偏保守,在保证基坑稳定的前提下,可以考虑支撑方案优化设计.研究成果对后续该地区同类基坑...     

基于有限元强度折减法对深路堑边坡施工工序优化研究

边坡的开挖、支挡施工顺序对边坡的稳定性有较大影响．本文通过使用有限元强度折减法对深路堑边坡的不同施工方案数值模拟分析．结果表明,由上至下台阶法开挖,且开挖一级,支护一级的稳定性最高．经过对不同施工方案的对比分析后,达到对施工工序优化的目的．