微型桩群加固边坡受力特性离心模型试验研究

采用黏土为边坡介质,土压力盒、位移计、应变片等为测试手段,进行了裸坡与微型桩群加固边坡的离心模型试验,研究微型桩群加固边坡的受力机理。试验结果表明,加桩边坡模型的坡面水平位移远比裸坡模型小,且桩间距越小,坡面水平位移越小。加桩模型中第一排桩桩侧土压力随时间逐渐减小,土压力总体上沿深度方向逐渐增大,第二排桩桩侧土压力时程曲线与第一排桩土压力的时程曲线有一定的相似性;试验开始阶段,坡体产生的土压力第二排桩承担比例较第一排桩大,随着试验的进行,第一排桩承担比例会逐渐增大,试验结束时,桩间距为2.0cm模型中第一排桩与第二排桩的土压力分担比为：1：0.8,桩间距为3.0cm模型中第一排桩与第二排桩的土压力分担比为：1：0.6,且桩间距越大,第一排桩所承担的土压力越大。桩体上各测点弯矩随时间呈复杂的非线性关系,弯矩数值由正值单调减小为负值,弯矩变化的梯度随时间减小;第一排桩桩身正弯矩最大值出现在9.5cm附近,负弯矩最大值出现在底部的12.5cm位置;第二排桩桩身正弯矩最大值出现在7.5cm附近,负弯矩最大值出现在5.0cm附近;第一、第二两排桩在5.0～10.0cm深度区间内由于边坡内土体滑动带的影响,造成弯矩变化剧烈。研究结果可为微型桩的设计提供一定的科学依据。     

基于土工网的植草护坡室内模型试验研究

为了研究不同土工网植草防护下边坡固土性能、土体抗剪强度,以粉质黏土边坡为例,分别进行了不同土工网防护边坡的植草生长试验,分析了植草高度、覆盖度与不同土工网之间关系;利用自主研发的室内降雨冲刷模型,分别对不同土工网防护的植草边坡与无植草边坡进行了模拟雨水冲刷试验,研究了同一坡度、不同土工网对边坡土体流失现象、土体累积流失量、土体累积流失面积、降雨量的影响;利用直剪仪,分别进行了无植物边坡、不同土工网植草边坡的土体抗剪强度试验,研究了不同防护边坡土体的黏聚力、内摩擦角正切值关系。结果表明：土工网防护下植草边坡固土效果较好;一定坡度下不同土工网材料防护植草边坡的抗剪强度与土工网材料厚度、垂直压力关系模型得到了建立;不同土工网防护边坡种子播撒方式得到了改进。可见,不同土工网厚度、垂直压力与抗剪强度关系模型为公路土工网生态防护提供了理论依据。     

基于小波变换的侧面激振法对在役基桩检测

通过建立桩-土-柱-梁三维有限元模型,分别对柱侧进行横向、斜向下45°、竖向激振,对模拟信号小波变换后,研究了不同的激振形式、激振-检波配置方式对识别桩底深度的影响.结果表明:在激振侧面检波,信号干扰最小;检波器宜在激振高度附近,且激振点应远离上部结构,以减小上部结构的干扰;相对于横向激振,竖向激振与斜向激振时桩底反射更明显,在实际检测中以采用斜向激振为宜.     

桩筏基础筏板的厚度研究

目的 研究减少桩筏基础筏板厚度,降低基础造价.方法 采用有限元程序、数值分析的手段,利用有限元分析软件分别建立起了桩土、桩筏基础与地基土、上部结构桩筏基础与地基土共同作用分析模型,通过建立三维模型,分析和研究了筏厚不同情况下桩顶反力、筏板最大挠度及挠度差、筏板内力分布等变化规律.结果 在保证基础的差异沉降符合建筑物安全工作的要求的基础上,筏板最佳厚度的取值主要与筏板基础的长度、宽度、布桩的桩间距,筏板基础的砼强度等级以及群桩中单桩刚度有关.结论 得出了筏板最佳板厚取值的理论公式.直接结果使筏板可以减薄,降低基础造价.为工程设计人员在设计筏板基础时,提供依据.     

高压旋喷桩在斜坡软弱地基处理中的应用

针对边坡饱和软土的特殊工程地质条件，对旋喷桩加固处理边坡软土地基进行探讨。进行了水泥土配方和室内外水泥土立方体强度试验分析，并结合原位试验探讨了旋喷桩、复合地基承载力和沉降的分析计算方法。旋喷桩桩端嵌入稳定层并在可能滑动面区域采用复喷，可有效地提高复合地基抗剪强度和边坡稳定性，同时可提高复合地基承载力，减少复合地基沉降。     

组合荷载作用下倾斜桩基横向承载特性

为研究竖向与横向荷载组合作用下倾斜桩基的横向承载特性,结合珠海市横琴桥桩基选型工程开展了室内模型试验和数值模拟,在此基础上分析了不同桩身倾角、不同桩顶间距、不同竖向荷载及不同层厚比条件下倾斜桩基在组合荷载下的受力及变形特性。结果表明：增大桩身倾角、桩顶间距、承台顶竖向荷载、层厚比有利于提高倾斜桩基横向承载力,其中桩顶间距对桩基横向承载力的影响最大,其次分别为桩身倾角、承台顶竖向荷载、层厚比。倾斜桩基中的2#角桩桩顶弯矩最大,1#角桩桩顶弯矩次之,3#中桩桩顶弯矩最小;各基桩桩顶弯矩随桩身倾角、桩顶间距的增大而减小,随竖向荷载的增大先减小后增大;各基桩桩顶横向荷载分担随桩身倾角、桩顶间距及承台顶竖向荷载的增大趋于均匀。倾斜桩基右侧地基土横向变形随横向荷载的增大而增大,桩基左侧地基土横向变形随横向荷载的增大几乎不变,但其桩-土脱离程度逐渐增大;增大桩身倾角可减小桩-土脱离的程度;靠近承台底的地基土位移等值线呈波浪形,远离承台底的地基土位移等值线呈椭圆形。     

基于Midas/GTS的某高速公路边坡稳定性分析

某高速公路段边坡治理工程采用锚杆、锚索、喷混面层、抗滑桩、挡土墙作为支护形式,锚杆的水平间距为2.4 m,竖向间距为2.0 m,锚索与抗滑桩上部连接.数值模拟以Midas/GTS有限元强度折减法(SRM)原理为计算基础,分析边坡的稳定性,计算得出边坡的安全稳定系数、变形位移与剪切滑动面,并综合分析采取支护措施后的计算结...     

微型桩加固公路路肩数值模拟分析

为研究重型汽车运行过程中引起的振动荷载对路基稳定性的影响,采用有限差计算软件建立了重型汽车运行条件下高级公路路基三维仿真模型,重点对其动力响应及桩的支护效应进行分析.结果表明:随着测点与振源水平距离的增加,测点峰值加速度逐渐减小;与无微型桩加固路堤相比,路肩用微型桩加固后,地表各测点的竖向振动峰值加速度衰减的相对较快;当桩径和桩长一定时,随着桩间距的增大,路基面上各测点的竖向位移也相应增大,且重车荷载激励作用处竖向位移最大;同时,随着测点与振源水平距离的增加,路基表面竖向位移逐渐减小.当桩径4m,桩长3m时,桩身最大动弯矩基本位于桩顶以下2m处,并且达到最大动弯矩后,微型桩桩身动弯矩随埋深的增加而逐渐减小.     

桩侧土软化对单桩承载力及沉降的影响

用分段线性函数模拟桩侧剪应力与桩土相对位移的关系，用应力跌落描述了峰值剪应力和残余剪应力之间的关系，运用力学理论推导出单桩荷载与沉降的关系，并通过算例分析了软化系数的大小对单桩承载力，沉降，桩射轴力和位移的影响。研究结果表明：若桩土之间剪应力和相对位移的关系满足软化模型（即应力－应变关系曲线上有明显的峰值，峰值后应力随位移增大而降低），则根据p-s曲线确定单桩承载力时，必须综合考察软化系数大小，桩端土的性状及单桩沉降和p-s曲线的形状，才能合理地确定单桩承载力。     

基于MIDAS对不同角度微型桩加固边坡的数值模拟分析

随着现代边坡工程的发展,微型桩也逐渐应用到加固边坡中,但现有条件下的微型桩边坡加固研究尚不完善.本文结合工程实例以及规范要求,利用数值分析软件MIDAS和数据分析软件MATLAB对不同角度的微型桩加固的边坡进行分析.结果表明,最优布桩角度为θ=47°,此时的稳定性系数达到最大为1.587 5.本文旨在通过数值分析软件提...     

基于强度折减法的抗滑桩加固边坡可靠度分析

抗滑桩是一种常用的边坡加固方法。由于天然土体存在不确定性,导致抗滑桩加固边坡的稳定性也存在不确定性,采用可靠度方法可定量考虑上述不确定性。为更加真实地反映不同抗滑桩加固位置下边坡的滑动面,采用强度折减法来计算边坡的安全系数。基于可靠度理论提出一种抗滑桩加固边坡的稳定性评价方法,采用一阶可靠度与响应面法相结合的方法计算边坡的失效概率。为方便应用,开发了基于FLAC^3D的抗滑桩加固边坡可靠度分析程序。采用钢管混凝土桩加固边坡的算例计算结果表明,抗滑桩的加固位置和桩间距对加固边坡的可靠度有重要影响,在相同的桩间距条件下,边坡可能存在一个最优抗滑桩加固位置。     

高压旋喷桩在斜坡软弱地基处理中的应用

针对边坡饱和软土的特殊工程地质条件,对旋喷桩加固处理边坡软土地基进行探讨.进行了水泥土配方和室内外水泥土立方体强度试验分析,并结合原位试验探讨了旋喷桩、复合地基承载力和沉降的分析计算方法.旋喷桩桩端嵌入稳定层并在可能滑动面区域采用复喷,可有效地提高复合地基抗剪强度和边坡稳定性,同时可提高复合地基承载力,减少复合地基沉降.     

深大基坑CFG桩复合地基承载特性及优化设计

针对洛阳龙门地铁站深大基坑CFG桩复合地基承载特性及优化设计问题,利用有限元软件MIDAS-GTS NX建立CFG桩复合地基三维模型,分析地基沉降变形、桩身轴力、桩侧摩阻力的变化规律以及桩长、桩间距、褥垫层厚度对地基沉降和桩土应力比的影响,确定CFG桩复合地基最优设计。结果表明：CFG桩复合地基沉降最大值为18.5 mm,较天然地基沉降减小43.9%;轴力最大值位于桩长3.2 m处,与中性点位置一致;确定CFG桩复合地基最优方案为：CFG桩桩长不小于5.5 m且桩端深入持力层0.5 m,纵横桩间距为2.5 m,碎石褥垫层厚度为0.3 m。优选方案数值模拟变化规律与现场监测数据和理论计算结果基本一致,可为同类工程的设计施工提供参考。     

微管桩在狭窄空间基坑边坡支护中的应用

某建筑群中的两栋建筑最小间距4.97 m,不满足楼基坑边坡开挖放坡要求,需采取措施以加固楼间土体,但常用的施工方法在现场的狭窄空间无法使用,综合考虑选用微管桩。阐述了微管桩的设计和施工要点,工程效果表明,该桩型在狭窄空间基坑边坡支护能起到较好的作用。     

基于FLAC3D的桩板结构在堆积体边坡中的地震响应评价

针对桩板结构的稳定性问题,采用FLAC^3D仿真计算软件,研究不同参数下桩板墙在堆积体边坡中的地震响应,并对桩板结构的抗震效果进行评价。研究结果表明:结构动力特性对抗震效果影响显著,在坡体自振频率附近地震波对坡体会产生更大伤害;在地震基本烈度VII、VIII度区,桩板墙可有效起到抗震作用,但在地震基本烈度IX度区,桩身位移超过桩身10%,不能满足抗滑需要;桩间距的不同,直接影响桩身土压力的分布,在一定范围内,桩背土压力会随着桩间距的减小而减小;滑体的参数(c、φ)对抗滑桩桩背土压力影响小于桩身位移;工程中,应综合考虑多种因素对桩板结构进行设计,避免造成资源浪费。     

敞口管型桩压入对既有受荷桩基承载性状影响

基于经典桩侧摩阻力公式和圆孔扩张理论,优化考虑土压力系数、土塞增长率、扩孔塑性半径等问题,计算新增管桩的植入对在役桩承载性状的影响. 对比分析有限元的软件与理论计算结果,发现管型桩贯入引致的桩间土挤土效应,使在役桩侧摩阻力在一定深度范围内增加,且桩长越长、桩间距越小,贡献越明显. 新增桩与在役桩的距离小于3倍桩径,会形成局部群桩效应,使群桩协同工作时的桩顶沉降增加;距离大于6倍桩径,管型桩压入对既有桩侧摩阻力、群桩协同工作效应的影响较小.     

双排桩加固边坡地震动力响应分析

借助有限差分软件,模拟双排抗滑桩加固边坡在地震作用下的动力响应特性,重点对桩土的动力响应规律进行分析.结果表明,从坡脚到坡顶的坡面上水平加速度呈递增趋势,剖面水平加速度沿深度呈递增趋势.并分析了不同桩间距及排距下桩身动弯矩与动剪力的分布规律,以及桩间距改变对坡脚水平位移的影响,且确定出了较合理的桩间距.     

抗滑桩加固红砂岩风化土路基边坡模型试验

为了分析抗滑桩在红砂岩风化土路基边坡加固过程中桩身前后的土压力分布规律、桩身应变以及桩身弯矩,在满足相似比关系的条件下,建立抗滑桩加固红砂岩风化土路基边坡模型。在抗滑桩桩前和桩后等间距对称布置应变片和土压力盒,通过钢结构反力架逐级施加静态荷载,测得桩前土压力、桩后土压力随埋深以及桩身应变。试验结果表明：桩前土压力随埋深的分布大致呈三角形,桩后土压力的分布为两端小中部大,且同一埋深位置处的桩前土压力明显大于桩后土压力;桩身应变为非线性形变,随埋深大致呈抛物线分布;桩身弯矩初始随埋深的变化不明显,当达到0.4L₁(桩受荷段长)后随埋深的增加而增大。     

边坡上桩基水平受力特性分析

文章对土质边坡坡顶的刚性桩的水平荷载特性进行了三维有限元模拟,研究在水平力作用下,桩体变形特征及承载力,并和相同土质条件下,刚性桩水平受力特性进行比较.分析结果表明对砂性土,用MC模型确定破坏标准,用DP模型描述塑性特性,其三维有限元分析结果是可靠的.     

抗滑桩桩后土拱形状及影响因素

为描述抗滑桩桩后土拱的形状,采用平面应变有限元模型,通过搜索数值计算结果中最大主压应力迹线,拟合土拱轴线的描述方程,分析桩间距、土体参数、桩土界面参数、桩后荷载等因素对拱高和拱跨的影响规律,提出考虑上述因素的土拱轴线形状方程.结果表明:桩间距和桩后土压力大小对土拱形状影响最大.土拱跨高比与桩间距呈二次正相关关系,在桩间距为4.46倍桩直径时,土拱受力最为有利.随着桩后土压力增加,土拱拱高呈陡降形对数函数变化规律,反映了土拱从形成-发展-破坏的演变规律.