露天矿边坡支护抗滑桩桩间距计算及工程实践

作为一种常用的支护方式,抗滑桩在露天矿滑坡治理中发挥着巨大的作用。抗滑桩设计的重要指标之一就是桩间距,在以往的研究成果中并没有完整的确定桩间距的理论和方法。通过对抗滑桩桩间土拱效应的研究,从桩侧与边坡土体间的摩擦阻力及黏着力承担滑坡推力的静力平衡条件和土拱拱脚处与跨中截面的强度条件2个方面进行分析,建立了桩间距的计算公式。工程实践表明,所建立的抗滑桩间距计算公式的计算结果较为合理,对于露天开采边坡加固工程具有一定的实用价值。     

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，并在此基础上推导出有限差分计算公式。用MATLAB编制了弹性桩全桩内力计算程序，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，可得到较好的可视化计算结果。     

双排抗滑桩滑坡推力分配影响因素分析

以作用形式较为简单的双排悬臂抗滑桩(未带连梁)为模型并基于结构力学位移法得出的双排桩滑坡推力传递分配计算公式为基础,结合推力较大的红石包滑坡作为工程实例,分别分析了双排桩净排距,前后排桩的截面尺寸和桩间土弹性模量对推力传递分配的影响,得出了以下结论:(1)当增大后排桩的刚度或减小前排桩的刚度时,桩土相互挤压作用越小,A2/A1随之减小,反之A2/A1增大.(2)增大排距b时,A1减小,A2在b=3～10m时逐渐减小,但是变化幅度不大;在b=10～21m时,不断增大.(3)当增大桩间土弹性模量时,A2增大.(4)随着前排桩截面高度的增大,A1、A2逐渐增大;随着后排桩截面高度的增大,A1、A2逐渐减小.     

关于抗滑桩内力不同计算方法的探讨

分别用m法与有限元法对某抗滑桩支护工程中抗滑桩内力进行求解,结果表明沉埋法求得的抗滑阻力较小,需要进行修正。修正后,m法与有限元法计算的桩身剪力大小十分接近。但由于m法要事先假设滑坡推力分布形式,故桩身弯矩的计算结果与有限元法差异较大。建议在工程中将两种方法结合使用,可使抗滑桩设计更加安全、有效。     

三维滑坡推力计算方法探讨

常规二维滑坡推力计算没有考虑其横向变化,导致设计过于保守,三维推力计算方法的提出则能体现滑坡推力的空间分布,解决二维存在的问题.本文在三维极限平衡法统一模型的基础上,建立了求解三维滑坡推力的统一公式.利用实例,通过二维推力计算与三维计算结果的对比分析,获得三维推力的横向分布函数,有效反映出三维滑坡推力的空间分布状态,所得三维滑坡推力应用于设计更合理.     

竖向预应力锚索抗滑桩的优化研究

竖向预应力锚索抗滑桩是一种锚索从桩顶竖向穿过抗滑桩,直接嵌入基岩以下的新型抗滑桩.本文以某滑坡治理工程为例,采用数值模拟方法,研究竖向预应力锚索抗滑桩的内力,从桩长、锚固力、偏心距几个方面对竖向预应力锚索抗滑桩的桩身结构进行优化研究.模拟研究结果表明,其他条件不变时,竖向预应力锚索抗滑桩随着桩长的减小,桩身弯矩最大值变化不大,剪力最大值呈增大趋势;随锚固力增加,桩身内力最大值均呈先减小后增大的趋势,表明选取合适的锚固力对桩身内力影响很大;随着锚索偏心距的增大,桩身内力最大值均逐渐减小.优化结果表明,竖向预应力锚索抗滑桩锚固段比悬臂桩减少16.7%,桩身剪力最大值减少31.7%,桩身弯矩最大值减少41.1%.竖向预应力锚索抗滑桩是一种有应用前景的抗滑桩.     

水平荷载作用下桩基础与桩筏基础承载性状数值模拟对比

运用有限元软件ABAQUS建立桩基础与桩筏基础模型,通过控制桩长、桩数、竖向荷载及桩间距,对其施加水平荷载进行全过程模拟,分析受荷过程中桩体水平位移变化、桩身弯矩和剪力变化及土体变形规律。模拟结果表明：相同水平荷载作用下,桩基础的桩体水平位移随荷载增大而增大,以桩底为旋转中心发生破坏;桩筏基础由于筏板的作用,倾斜非常小,群桩较单桩有更好的稳定性。桩基础的桩周土塑性区域明显大于桩筏基础,二者在荷载作用下土体均会出现土拱效应,但桩基础的土拱效应更明显;桩基础的桩底会出现塑性区域,桩筏基础几乎不会出现,桩数的增加会减小塑性区域范围。桩基础的最大弯矩均出现于0.8倍桩身处,桩筏基础的最大弯矩出现在0.2倍桩身处。桩基础和桩筏基础最大正剪力出现在桩顶和桩底附近,最大负剪力出现在桩身中部。桩筏基础弯矩值和剪力值都小于桩基础,因此桩筏基础具有更好的抗弯、抗剪能力。     

河北省宽城县遵(化)—小(寺沟)铁路某滑坡治理措施研究

河北省宽城县遵(化)-小(寺沟)铁路穿越一个体积约77×104m3的古滑坡体,因在滑坡前缘以路堑方式穿过,开挖施工导致古滑坡复活.为保障未来铁路的运营安全,需要对其进行彻底治理.在现场地质调查及试验,以及分别对沿复活滑坡体新滑面和古滑面在不同工况下的稳定性计算的基础上,结合复活滑坡体的具体特征,提出2种治理方案,即"抗滑桩"方案和"削方+抗滑桩+桩间挡土墙"方案.通过综合比选确定后者为采用方案,并具体进行了削方、抗滑桩、截排水系统和坡面防护等设计.     

某工业区山体滑坡稳定性分析及工程治理

根据西乡固戍第三工业区山体滑坡区域地质条件和边坡体的基本特征,分析诱发滑坡的主要原因,并对滑坡体稳定性进行定性分析。通过反演计算,确定饱和状态下滑动面强度参数,利用传递系数法对滑坡进行稳定性评价和剩余推力计算;根据计算结果,采用削坡减载、抗滑桩、预应力锚索、锚索(杆)格构梁等措施对边坡进行综合治理。监测结果表明,在后期连续强降雨情况下,滑坡体变形稳定,治理效果良好。     

小间距平行顶管管道土压力计算方法研究

小间距顶管过程中,由于管?管相互作用的影响,使得管周土压力分布与单管顶进土压力分布模式产生差异,从而造成小间距顶管荷载确定、结构计算及顶力估算与控制等设计施工难题。结合数值模拟反分析,基于太沙基土压力理论和极限平衡理论,假设了土体松动线和上部既有顶管的支挡作用线,进一步构建了小间距平行顶管管道拱顶垂直土压力的计算方法。基于构建的土压力计算方法,分析了土体抗剪强度、管径、管间距等对新建顶管拱顶土压力的影响,并与不考虑既有顶管影响的土柱理论和太沙基理论计算值进行了对比。计算结果表明:土体抗剪强度越大,新建顶管拱顶垂直土压力越大,而其侧面的土压力越小;抗剪强度较大时,新构建方法计算拱顶土压力小于太沙基理论计算结果,抗剪强度较小时,新构建方法计算拱顶土压力大于太沙基理论计算结果;顶管埋深增加时,新建顶管拱顶土压力增加,相较于土柱理论和太沙基理论,新构建方法计算的新建顶管拱顶土压力增量最小;随着管间距增加,新建顶管拱顶土压力越来越大。