基于ABAQUS的抗滑桩加固边坡的数值模拟分析

抗滑桩加固边坡具有较好的效果,基于ABAQUS数值计算软件,采用强度折减法,研究桩位、桩间距与桩径比、桩长等因素对边坡安全系数以及边坡失稳时滑裂面出现位置的影响。研究表明,安全系数随桩间距和S/B的增大而减小;最优加固位置L_x/L=0.2~0.4处,综合边坡加固效果最佳;抗滑桩长度在22~26 m较为合适,抗滑桩的锚固深度为4/11~5/13桩长较为合理。     

含软弱夹层顺层边坡的抗滑桩加固稳定性分析

抗滑桩是加固边坡经常采用的工程措施,其加固效果一直是研究者关心的问题。采用基于场 变量的强度折减法对抗滑桩加固的含软弱夹层顺层边坡进行三维弹塑性计算,分析设桩位置和桩间距 的变化对边坡的安全系数影响。研究结果表明:抗滑桩设在边坡的中下部可有效达到抗滑作用,设在中 上部可以阻止边坡上部的滑动;边坡的安全系数随着桩间距的增大而减小。研究结果可为工程边坡的 抗滑桩设计提供参考意见。     

树根桩与预应力桩联合加固边坡稳定分析

目前对树根桩与预应力桩联合加固边坡的研究相对较少,对其稳定性与敏感性的分析也不够深入。以徐州奎河边坡加固工程为例,基于强度折减方法,利用FLAC3D软件建立数值模型,分析树根桩与预应力桩联合加固边坡的稳定性及桩体受力与变形情况,并与预应力桩加固、树根桩加固、不加固3种方案进行对比分析,最后通过正交试验分析树根桩与预应力桩联合加固后边坡稳定性影响因素的敏感性。结果表明,采用树根桩与预应力桩联合加固边坡时：（1）比其他加固方案的边坡水平位移与支护桩水平位移更小,安全系数更高,达到了较好的加固效果;（2）边坡潜在滑动面为绕过坡脚的经过土岩交界处的深层滑动面,边坡下滑力主要由预应力桩承担;（3）边坡安全系数对各影响因素的敏感性顺序为预应力桩边长>树根桩桩长>预应力桩桩间距>预应力桩桩长>树根桩桩间距>树根桩直径。研究结果可为类似工程设计提供参考依据。     

加筋碎石桩加固砂土路堤边坡的试验研究

加筋碎石桩作为新型桩体被广泛用于路基加固领域,然而在路堤边坡加固或快速修复方面很少涉及。基于模型试验综合研究了加筋碎石桩桩位、桩长、桩的数量和加筋土工布类型等因素对其加固边坡效果的影响。试验结果表明:采用单根桩时,当加筋碎石桩距坡脚水平距离为0.6 H(H为坡高)和桩长为0.75 H时,其加固路堤边坡的效果最佳;相同宽度坡面时增加加筋碎石桩数量,可使边坡坡体极限承载力明显增加,而且当桩数相同时,采用抗拉强度高的土工布加筋碎石桩时边坡加固效果更加显著,且控制沉降效果更明显;对相同尺寸边坡,边坡极限荷载下加筋碎石桩变形后桩身与竖向的夹角随桩长增加而增大;坡面水平位移在坡顶和坡脚附近大,而坡面靠近加筋碎石桩桩顶附近的水平位移较小,表明加筋碎石桩可有效控制坡面上桩顶附近土体的水平变形。     

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。     

基于上限分析的渣土边坡抗滑桩桩位优化研究

针对加固城市渣土堆填边坡的抗滑桩桩位优化问题,基于强度折减技术和极限分析上限法,采用遗传算法结合非线性规划SQP算法,提出了渣土边坡抗滑桩桩位优化方法。深圳市某渣土堆填边坡抗滑桩桩位优化分析结果表明:给定安全系数下,抗滑桩桩位对抗滑桩需提供的抗滑力、滑裂面以上桩长和最可能滑裂面都有显著影响;暴雨工况下的抗滑力、滑裂面以上桩长和最可能滑裂面范围均大于自然工况下的。考虑局部失稳问题,综合确定天然工况和暴雨工况下加固案例边坡抗滑桩最优桩位分别位于为桩位系数ε=0.3和ε=0.6附近。研究结果可为渣土边坡抗滑桩桩位优化设计提供技术指导和理论支撑。     

库水位骤降条件下涉水边坡抗滑桩加固效果

针对工程实践中涉水边坡抗滑桩设计技术规范欠缺、计算模型过于简化等问题,采用强度折减拉格朗日差分法模拟分析水位骤降速度、水深坡高比、抗滑桩桩位等因素对涉水边坡抗滑桩加固效果的影响。结果表明:库水位骤降速度越大,抗滑桩加固后的边坡安全系数越小;与抗滑桩加固前相比,抗滑桩加固后水深坡高比与边坡安全系数的关系发生了较大变化,应计算最大库水位骤降速度工况下不同水深坡高比对应的边坡安全系数,取其中最小的边坡安全系数作为边坡稳定性判别依据;库水位骤降条件下,抗滑桩布设的位置对边坡加固效果具有较大影响,可根据不同桩位条件下的水深坡高比与边坡安全系数的关系曲线确定合理桩位。     

基于FLAC~(3D)树根桩的堤防加固计算及优化

研究了树根桩几何参数对堤防加固效果的影响,结合一般边坡抗滑稳定性分析实例,介绍了采用FLAC3D软件中的结构单元模拟树根桩的加固方法,并基于丰乐河堤防的树根桩初步设计方案,通过改变树根桩的桩长、截面尺寸和桩基范围等分析了树根桩主要计算参数的敏感性,然后使用BP神经网络方法对结果进行了优化。结果表明:灌注范围对堤防安全系数的影响最大,增大树根桩桩长及桩截面直径也能不同程度地提高堤防安全系数;优化后的树根桩桩长为8m、桩截面直径为0.2 m、灌注范围为0.25 m3。     

抗滑桩设计参数对剪力和弯矩的影响

为优化抗滑桩的设计,文章以某边坡为例,基于FLAC3D对抗滑桩的桩长(锚固深度)、截面长度、截面宽度和桩间距做出改变,分析这些设计参数对剪力、弯矩的影响,结果表明：抗滑桩的桩长(锚固深度)、截面长度、截面宽度和桩间距的改变对最大剪力、最大弯矩发生的位置影响很小;对剪力、弯矩的大小和分布的影响呈现出一定规律性。该研究为抗滑桩的设计提供了一定的理论依据和技术支撑。     

基于有限元法对抗滑桩在渠堤稳定中的影响因素分析

本文结合国内某大型渠堤工程,在简单介绍该渠堤抗滑加固措施后,着重分析了水泥搅拌桩作边坡加固措施的影响因素,并利用基于强度折减法的有限元软件进行定量分析计算,得到在不同抗滑桩的桩长、桩径和桩距与土质渠坡稳定安全系数的关系,文章在对大量试算方案综合比较的基础上,确定了该渠坡水泥搅拌桩的最优设计方案。该方法可为大中型渠坡堤防抗滑桩的设计提供参考。     

抗滑桩参数对边坡稳定性影响研究

为探究抗滑桩支护参数对土质边坡稳定性的影响,利用强度折减法,分别计算不同抗滑桩的长度、间距和截面尺寸下的边坡安全系数。同时利用正交设计方法,以长度、间距、截面尺寸为分析因素设计16组不同组合的支护方案,计算不同支护方案下的边坡安全系数。结果表明:抗滑桩的支护参数对边坡的稳定性影响强弱不同,桩间距对边坡稳定敏感性最高,其次是桩截面尺寸,最后是桩的长度;同时,正交设计试验较单因素分析更加可靠,能够实现不同组合的分析。研究成果可为边坡治理提供更合理的支护方案。     

圆形抗滑桩变形影响因素敏感性分析

为了研究圆形抗滑桩变形影响因素及各因素的敏感程度,采用FLAC数值模拟分析,系统研究了圆形截面抗滑桩对边坡加固的效果。结果表明：(1)当土体的抗剪强度指标小于临界值时,桩顶位移变化速率比较快,当超出临界值时,桩顶变形基本保持不变。(2)相同嵌固段深度下,土体强度参数越大,桩顶变形越小。嵌固段岩体性质越好,所需的临界嵌固段深度越小。(3)桩顶位移随桩径的增大而减小。在桩间距与桩径比值保持不变的情况下,桩顶位移随桩间距增大而减小,证明减小桩间距对于控制桩顶变形的贡献小于增大桩径的贡献,工程中通过增大桩径控制桩顶位移的效果要比增大桩截面宽度效果更优。     

锚杆设计参数对堤防边坡稳定影响研究

锚杆是边坡工程常用的支护构件,而锚杆的设计参数对其锚固作用起到较大影响。通过对锚杆加固的边坡稳定性进行数值模拟分析,研究了锚杆长度、间距、倾角、锚固面积和锚固段长度等因素对边坡抗滑稳定安全系数的影响。结果表明:一定的锚杆倾角下,随着锚杆长度的增加,安全系数先增加后基本趋于稳定,存在有效锚固长度,且锚杆间距越大,锚杆最优锚固长度越小;一定的锚杆间距下,随着锚杆倾角的增大,安全系数先增加后减小,存在最优锚固角,且锚杆长度越大,锚杆最优锚固角越小;不同的锚固面积下,随着锚杆长间比的增大,安全系数呈现先基本不变后逐渐增大的规律,且锚固面积越大,临界最优锚杆长间比越大;随着锚固段长度的增加,边坡抗滑稳定安全系数先增大后基本保持不变,存在最优锚固段长度。     

利用抗滑桩加固临水岸坡的边坡稳定性分析

介绍了一种基于瑞典法和简化Bishop法分析抗滑桩加固边坡的极限平衡法．通过试算，可以确定边坡达到稳定要求时，需要桩提供的最小抗滑力及边坡潜在滑动面的位置，进而对抗滑桩的桩位进行优化．结合某闸室岸坡工程的算例表明，抗滑桩能有效提高边坡的稳定性；抗滑桩设在通过边坡潜在危险滑动面最低点时效果最好；设抗滑桩会改变边坡潜在危险滑动面位置．     

水泥搅拌桩加固堤防数值模拟分析

水泥搅拌桩具有施工速度快、质量易控制、费用低等优点,在软基处理应用中取得了广泛应用与关注.本文采用有限元方法,研究了水泥搅拌桩加固堤防的可行性,并分析了搅拌桩桩长、桩径以及桩体强度参数c、ψ等因素对边坡稳定的影响.结果表明:采用水泥搅拌桩加固可有效提高堤防抗滑稳定安全系数,安全系数随着水泥搅拌桩桩径与桩长的增大而增大,...     

改良土换填法与石灰桩法加固膨胀土边坡比较

为选择合适的膨胀土边坡加固方法,针对改良土换填法与石灰桩法加固膨胀土边坡的效果开展室内试验,并以南京某膨胀土边坡为例,采用FLAC软件建立边坡模型,对加固前后的边坡稳定性进行了分析。结果表明:石灰掺量为3%、5%、7%的改良土加固后边坡稳定性相同,其受换填深度、坡比影响较大;石灰桩法加固后边坡稳定系数与桩体强度和置换率成良好的线性关系,推导建立的加固边坡安全系数公式的计算值和程序求解值吻合较好。综合考虑各种影响因素,对两种边坡加固方法进行了比较,认为石灰桩法加固膨胀土边坡具有工序简单、工期短、对原生环境影响小的优点。     

超载作用下边坡-抗滑桩体系稳定性及土拱效应研究

为深入研究坡顶超载环境下抗滑桩加固边坡的整体稳定性,依据现行地基规范并结合地基承载力理论,取均布超载强度q计算抗滑桩-边坡体系的安全系数和桩身内力分布。在此基础上,讨论坡顶超载外边缘线至坡顶不同水平距离Lq对加固后边坡稳定性的影响,将边坡顶部均布超载视为埋深为零的条形基础,考察不同超载强度和超载作用位置条件下边坡的整体稳定性及桩间土拱效应。研究表明:抗滑桩-边坡体系在特定的桩间距范围内形成土拱,坡顶不同超载强度和超载作用位置影响着桩间土拱的分布、发展及破坏规律,土拱效应集中反映了抗滑桩的作用机制和加固效果。更多还原     

浸水路基边坡稳定性分析及影响因素研究

通过现场调查和数值分析,利用Flac~(3D)编写基于双折减系数和二分法的强度折减程序,计算了浸水路基边坡各种工程下的边坡安全系数。分析结果表明:①浸水路基边坡坡脚侵蚀严重,坡面侵蚀相对较轻,支护木桩存在腐朽、倾斜等现象;②单排桩支护和双排桩支护支护时,安全系数差别较小;③边坡安全系数随桩长的增加而增大,但增大到一定程度不再变化;④木桩存在桩顶折损的现象,随着折损长度的增加安全系数减小;⑤坡脚的侵蚀范围对边坡稳定性影响最大,随着侵蚀范围的增加,其安全系数迅速下降;⑥渗流对边坡稳定性有一定的影响,渗透力在一定程度上降低了边坡的安全系数。     

三峡工程左岸开挖卸荷对3号机组 坝段坝基岩体的影响

基于卸荷岩体力学理论，研究了开挖卸荷对三峡工程3号机组坝段坝基—边坡组合体整体位移的影响，对坝基节理裂隙岩体的劣化作用，同时研究了加固效果。结果表明，边坡整体位移量值同实测结果较吻合。文中提出的加固措施效果明显，但开挖卸荷对节理裂隙的影响范围和程度需作进一步的研究。     

基于抗滑桩强度和桩位因素对边坡稳定性影响研究

本文结合 FLAC3D软件对抗滑桩加固边坡工程进行数值模拟,并结合强度折减法拟定了边坡滑面的失稳判据。以此为重点探讨抗滑桩的布设位置、桩长、弹性模量等因素对边坡整体稳定系数、滑移面的影响。研究结果表明: 最优设桩位置受桩长的影响较大。总的来说,抗滑桩设置在边坡滑面的中上部可提升边坡滑面的安全稳定性。另外,抗滑桩的位移方向对桩身受力和形变也影响较大,可采取抗滑桩向边坡中上部偏移和取适当的嵌固深度的办法来综合提升边坡稳定系数,而对于抗滑桩的弹性模量取值偏大虽能提高抗滑桩的抗挠度,但会增加工程的施工成本,且不能提高边坡滑面的稳定性。因此,需合理选取抗滑桩的弹性模量值。