双排抗滑桩加固边坡稳定性与荷载传递机制分析

为探讨不同双排桩布桩形式下的阴影效应及抗滑桩-边坡体系的稳定性,考虑三种双排桩布桩形式,采用基于强度折减的有限元方法开展了桩头自由和固定约束条件下抗滑桩加固边坡的三维数值计算,获得了抗滑桩-边坡体系整体稳定性安全系数、潜在滑动面以及桩身内力分布情况,并与单排抗滑桩工况进行了对比研究。在此基础上,结合三类双排桩在不同深度处的主压应力分布图,深入探讨了相邻抗滑桩间的土拱效应、后排桩与前排桩间的荷载传递机制。研究表明,当双排抗滑桩加固潜在滑移坡体时,不同深度、不同布桩型式下的土拱效应不同,桩间的土拱在一定程度上反映了双排抗滑桩的作用机制和加固效果。更多还原     

抗滑桩锚杆组合支护结构在水利工程边坡治理中的应用

锚杆+抗滑桩组合支护结构在治理特殊工况边坡中应用广泛。利用数值模拟的方法,结合暴雨工况下边坡治理工程,对锚杆框架梁+抗滑桩支护结构的内力与边坡的稳定性进行研究。结果表明,锚杆框架梁为抗滑桩分担了一部分滑坡推力,使抗滑桩的桩顶附近桩身内力较小,组合支护结构治理暴雨工况下边坡效果显著。     

抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算

滑坡具有发生频率高、灾害损失严重等特点,合理计算抗滑桩滑坡推力及桩前抗力对于滑坡治理具有重要意义。滑面抗剪强度参数c、φ的设计值是根据少数钻孔取样进行试验得到或根据经验取值,不能代表滑面的平均抗剪强度,导致滑坡稳定安全系数及相应的滑坡推力曲线计算结果与实际情况存在差别。单排抗滑桩设计计算时通常不考虑桩前抗力,双排或多排抗滑桩滑坡推力的分配尚无相关规定,造成了抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算不合理。通过理论分析、数值模拟和工程应用等手段对滑坡稳定性状态及相应的滑坡推力曲线、单排抗滑桩滑坡推力与桩前抗力计算、双排抗滑桩滑坡推力分配等进行研究。研究得出:滑坡体处于极限平衡状态的判定依据为滑坡末端条块剩余滑坡推力T_n=0和滑坡体天然边坡稳定系数K=1.0,两个条件需同时满足;单排抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算中,当滑坡天然稳定系数K≥1.0时,采用实际c、φ求得的设计滑坡推力与实际滑坡推力之差作为抗滑桩桩上的设计值能保证滑坡的稳定;当K1.0时,应采用实际c、φ求得的设计滑坡推力曲线与桩前剩余抗滑力之差作为抗滑桩设计值。提出的考虑桩前土体剩余下滑力的设计计算方法能使双排抗滑桩更合理地分配滑坡推力。研究成果对抗滑桩的设计计算具有一定参考价值。     

预应力混凝土抗滑桩在滑坡治理工程中的应用

针对当前滑坡整治工程中,常用的抗滑结构物造价偏高的问题,提出预应力混凝土抗滑桩结构。借助数值模拟手段,对比分析了预应力抗滑桩和普通抗滑桩的力学特征和对边坡的处治效果。研究了预应力抗滑桩的工程经济性,并提出了其设计计算方法。实际工程应用验证了预应力抗滑桩的加固效果及其工程经济性。得出结论：①预应力的施加能够改善桩身的受力状态,使桩身应力分布趋于均匀,阻止桩身裂缝的发展;②预应力抗滑桩存在最佳预应力度,其值可根据工程造价优化分析确定;③与普通抗滑桩相比,预应力抗滑桩在保证滑坡治理效果的前提下,可有效节约工程造价。     

水位波动对抗滑桩加固机理影响研究

为研究水位升降作用下抗滑桩对边坡的加固机理影响,本文基于ABAQUS数值模拟分析了库岸边坡在天然工况、库水位由175 m降至145 m工况以及库水位由145 m上升至175 m工况情况下,桩与土相互作用机理。结果表明：(1)库水位波动条件下,岩土体的抗剪强度指标弱化,对边坡的稳定性是不利的。抗滑桩能够有效地提高边坡的稳定性,但水位波动对抗滑桩的阻滑效果也会产生不利影响,实际应用中,应适当提高抗滑桩的安全储备系数,保证边坡稳定性;(2)库水位变化的条件下,坡体的最大应变值出现在滑带中部位置,而应变最小位置出现在滑坡顶部。水位上升导致滑坡顶部位置位移增大,桩土作用明显。     

基于地震作用的预应力锚索抗滑桩边坡加固应用优化研究

为研究地震作用下预应力锚索抗滑桩边坡防护的滑坡推力计算方法,通过找出作用在潜在滑坡面抗滑桩结构上的受力荷载,测算出作用于锚索抗滑桩上的滑坡推力,提出以锚索抗滑桩正负弯矩相等的控制方法和K法来设计预应力锚索抗滑桩边坡防护结构。通过对比不同方法说明所提出的预应力锚索抗滑桩边坡加固的设计方法符合工程实际。以汶川地震中某滑坡工程为对象,研究其稳定性问题。结果表明,采用桩身相等的正负弯矩控制法时,锚索抗滑桩的受力更合理,桩顶位移变化量最小,其抗震加固能力最好,在具体工程中,更有利于锚索抗滑桩桩身配筋设置。实践证明,利用预应力锚索结构原理进行边坡抗滑桩设计,可以保证设计的预应力锚索抗滑桩结构的安全经济性。     

基于FEM抗滑桩对土质和岩质边坡稳定性影响分析

研究抗滑桩位置对土质和岩质边坡稳定性影响的差异,采用桩单元模拟抗滑桩方法和有限元法(FEM)分别对土质和岩质边坡进行抗滑桩加固模拟分析。结果表明:对于土质边坡,低位抗滑桩加固效果最好,稳定安全系数提高了20%,承受剪力和弯矩最大,边坡破坏时抗滑桩完好;对于岩质边坡,中位抗滑桩加固效果最好,稳定安全系数提高了165%,边坡破坏时抗滑桩剪断破坏,建议采用下沉埋桩,既能保证边坡稳定,又能减少33%的桩长。计算结果对类似边坡工程中抗滑桩的优化设计有一定的参考价值。     

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。     

抗滑桩锚杆组合在库岸边坡治理中的应用

为了研究锚杆抗滑桩组合支护措施在边坡治理中的应用效果,以某水库边坡治理为例,采用MIDAS有限元分析软件对支护结构受力情况及边坡岩土层位移进行模拟研究。结果表明,在滑坡推力作用下,边坡岩土体应力、应变满足要求,边坡处于稳定状态,采用抗滑桩、挡土墙及锚杆的支护措施,可有效防止坡体下滑,数值模拟的位移可反应边坡的位移情况。该研究可供类似边坡支护工程参考。     

抗滑桩在水利工程边坡支护中的应用分析

近年来,h形抗滑桩在边坡治理工程中应用广泛。结合实际边坡工程,利用数值模拟技术,建立不同连梁刚度h形抗滑桩治理边坡的模型,对h形抗滑桩连梁刚度对抗滑桩桩身位移、内力以及边坡治理效果进行研究。结果表明：(1)不同范围的连梁刚度,对h形抗滑桩桩顶位移的影响程度不同;(2)连梁刚度变化,对h形抗滑桩后排桩最大剪力的影响较前排桩更大,且对前后排桩桩身最大弯矩的影响不同;(3)综合考虑各种因素,该实例边坡工程最优的连梁刚度为1.5EI,此时边坡最大位移仅为8mm,较天然工况下降低73.3%。研究成果可为类似工程提供参考。