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...     

浅埋偏压隧道边坡稳定性分析

基于有限元软件建立三维弹塑性模型，依托某隧道边坡工程，探讨了"锚杆+抗滑桩"联合支护参数对边坡稳定安全系数以及最大剪应变的影响，进而得到最佳支护方案。通过现场监测结合数值模拟，对比了有无该支护方案下边坡及隧道的围岩变形特征，利用抗滑桩应力与锚杆轴力的分布特征，再次明确该方案的支护效应。结果表明：最佳支护方案为方案A （抗滑桩14 m、锚杆14 m），支护后的边坡安全系数显著提高，抗滑桩与锚杆相比对边坡的安全系数影响更大；相较于无加固工况，联合支护下边坡的水平位移与竖直位移显著降低，土体变形区范围明显缩小；抗滑桩体主要承受压应力，最大值出现在桩中部，总体呈现"中端大，上下两端小"的分布模式；锚杆轴力随着锚固深度增加呈现线性减少趋势；隧道变形实测数据与数值模拟结果基本吻合，联合支护方案对控制隧道变形有显著效果。     

岩质边坡锚杆框架梁加固的有限元分析

针对石家庄至武汉铁路客运专线岩质边坡,采用有限元数值计算方法分析了锚杆（索）框架梁加固岩质边坡的受力情况.得到了边坡位移场和应力场分布规律和锚杆（索）轴向力的大小.计算结果表明：实际工程中采用锚杆、预应力锚索加抗滑桩这种新型的复合式支护结构能有效地限制边坡的水平位移,提高边坡的稳定性,锚索的布置和预应力设计值大小显著影响坡体内部的位移及应力场分布,研究结论对岩质边坡的工程设计具有一定的借鉴意义.     

三维加锚弹塑性损伤模型在大型山体边坡工程中的应用

首先根据节理岩体的损伤机制 ,建立了三维弹塑性损伤本构模型反映节理岩体的损伤变形特性 ,然后考虑节理岩体的岩锚支护效应 ,建立了空间损伤锚柱单元模型模拟锚杆的支护效果 ,最后将建立的模型应用于三峡船闸高边坡 ,进行了边坡加锚节理岩体开挖卸荷三维非线性有限元计算 ,获得了一些有益的工程结论     

层状岩质边坡临界高度极限分析上限解

为了确定层状岩体边坡稳定的临界高度,把层状岩体视为横观各向同性材料,采用抗剪强度随所求方向与层面之间的夹角线性变化的关系,导出了利用极限分析上限定理计算层状岩体边坡临界高度的方法。应用本方法对文中边坡进行了计算分析,结果表明,对算例中的竖直边坡,岩层倾角在48°~70°时,边坡将发生顺层面的破坏,否则发生切割层面破坏;另外,三峡库区某边坡的计算结果与工程实际相符。该方法可以用于指导层状岩体边坡开挖。     

三维加锚弹塑性损伤模型在大型山体边坡工程中的应用

首先根据节理岩体的损伤机制,建立了三维弹塑性损伤本构模型反映节理岩体的损僵变形特性,然后考虑节理岩体的岩锚支护效应,建立了空间损作锚柱单元模型模拟锚杆的支护效果,最后将建立的模型应用于二峡船闸高边坡,进行了边坡加锚节理岩体开控御茶咕维非线性限元计算,获得了一些有益的工程结论。     

地下隧洞围岩抗震支护措施模拟及抗震支护效果分析

锚杆和衬砌是保证地震作用下隧洞围岩稳定的2种重要支护措施。将全长粘结式锚杆分段处理,建立复合加锚岩体单元模型,从物理参数加固和支护反力约束2个方面研究了锚杆对围岩的支护效应,据此提出了锚杆的抗震支护模拟方法。基于动接触力算法,通过模拟衬砌与围岩的动态接触过程,形成衬砌的抗震支护模拟方法。以某引水隧洞工程为例,研究了锚杆和衬砌2种支护措施支护参数的变化对围岩抗震效果的影响。结果表明：地震作用下锚杆和衬砌均具有良好的支护效果,但锚杆支护效果要优于衬砌,并且锚杆、衬砌均存在最优支护参数。计算成果可为地下隧洞的抗震支护优化设计提供科学依据。     

岩层走向对地下洞室围岩稳定的影响

层状岩体沿层面方向和垂直于层面方向的物理力学特性各异,表现出明显的各向异性,其破坏形式也与一般各向同性岩体不同.根据层状岩体的物理力学性质分析了其破坏特性及其迭代计算方法.采用三维非线性弹塑性有限元数值计算方法,从变形、破坏、应力和扰动综合分析了层状岩体中岩层走向对洞室围岩稳定的影响.通过对一工程实例中各种洞室厂房轴线的计算和比较,结合工程经验,得出层状岩体中地下洞室的合理轴线布置方式.分析结果与工程实际相吻合,为工程设计提供了比较可靠的理论依据.     

福州某高校家属楼基础开挖锚杆支护技术

福州某高校经济适用房地质条件适宜进行基坑的深开挖,但是由于存在软弱土层,基坑边坡的稳定性将受到影响,分析了基坑边坡的稳定性,对锚杆支护进行了优化计算,得出双排8m长的锚杆适合基坑的支护。     

锚固岩体复合材料力学性质的数值模拟研究

将岩体锚-杆支护系统看作一种由岩体（基体）法和观点建立锚杆、锚杆（增强材料）和砂浆（粘结材料）组成的复合材料，利用复合材料力学的方加固岩体的细观力学等效模型，建立岩体-锚杆支护系统复合材料的宏观力学性质与其组分材料性能及细观结构之间的定量关系，从整体上评价该支护系统的增强效果。同时。在ANSYS分析软件的基础上利用APDL进行二次计算程序开发，选取岩体-锚杆复合材料代表单元体，通过对单元体进行单轴和三轴数值模拟试验，得到锚固岩体复合材料的等效应力-应变关系，并研究了其等效强度性质。     

Strength and deformation behaviors of bedded rock mass under bolt reinforcement

The mechanism of bolt support is an important topic in mining engineering and slope treatment. The artificial material and loading system were self-developed to study the influence of bedding cohesion and bolt number on the anchoring behavior of bedded rock mass. The results show that, both peak strength and elasticity modulus increase gradually with the increase of bedding cohesion and bolt number. The axial stress–strain curve of bedded rock mass under the reinforcement of bolts presents the features of strain-softening and secondary strengthening. Finally, anchoring behavior of bedded rock mass with different bolt numbers was simulated by using FLAC3 D numerical program and the results were compared with the experimental results. This study can provide certain bases to the stability control and support design of bedded rock mass in roadway.     

长短桩复合地基设计计算方法探讨

分别从长桩和短桩作用机理两方面阐述了长短桩复合地基的作用机理。以刚性长桩和柔性短桩组合成的长短桩复合地基为例,对常用的长短桩复合地基承载力计算方法之面积加权法和分步叠加法进行了介绍和对比分析,得出两种方法计算结果的一致性,并通过工程实例进行了验证。对长短桩复合地基沉降计算方法之复合模量法和增大系数法进行了介绍,分析了两种计算方法产生误差的原因,给出了一个采用增大系数法计算长短桩复合地基沉降的工程实例,工程实例计算结果与实际观测结果较吻合。建议采用增大系数法计算长短桩复合地基沉降时有必要对加固区桩间土模量增大系数进行适当修正,修正系数的取值范围需通过对大量工程实例进行分析后确定。     

回采巷道锚注加固浆液渗流规律研究

为了获得回采巷道锚注加固工程中合理的注浆压力,首先将回采巷道围岩破碎区看作连续介质,并应用渗流理论得出了浆液在破碎围岩中扩散的基本方程,并建立了COMSOI数值计算模型,研究了不同注浆压力条件下的浆液流动扩散特征。结果表明：对于回采巷道锚注支护工程,浆液在垂直于钻孔方向的扩散深度明显大于浆液在垂直于钻孔方向的扩散半径,合理的注浆压力约为1．0—3．0MPa,并将研究成果用于桃园煤矿回采巷道锚注支护设计,取得了良好的效果。     

煤巷锚杆-锚索支护互补原理及其设计方法

针对锚索延伸率小、不能适应巷道大变形、与锚杆支护力学性能不匹配的缺点，采用理论分析、数值计算和工程实践的方法，研究了锚杆一锚索支护作用互补原理及深井软弱破碎围岩煤巷预应力锚索工程特性；提出了两个重要指标：锚索的承栽能力和延伸量，分析了锚杆一锚索支护失败的原因，给出了结合计算机数值模拟和巷道稳定性监测的锚杆一锚索支护设计方法，提出了增加锚索延伸量的技术方法，包括：合理确定锚索位置，滞后安装锚索和安装木垫板，研究成果在邢东煤矿应用中取得了良好的技术经济效果。     

锚杆加固岩质边坡的智能分析

通过对膨胀岩膨胀机理的分析,采用锚杆加固膨胀岩边坡,利用改进的遗传算法对考虑吸水量的膨胀岩本构模型进行参数智能识别,并运用有限元方法,选用Desai薄层单元模拟膨胀岩节理,对加锚膨胀岩边坡进行了数值模拟.结果表明:考虑吸水量的本构模型能更好反应膨胀岩工程特性;改进的遗传算法有效地解决了模型参数的不确定性,使得数值计算的结果更加可靠.     

柱式桥台前坡改造数值分析与现场检测

为了增加桥下被交道路的通行空间,采取袖阀管劈裂注浆加固柱式桥台台后主动压力区土体及台前被动压力区土体,并在分段分级挖除台前填土过程中增设锚杆钢筋混凝土挡墙的内外部双重加固措施;采用Abaqus6.10非线性分析软件,建立柱式桥台前坡加固改造的三维弹塑性模型,模拟分析柱式桥台前坡全断面一次挖除、分段分级挖除两种方案的开挖过程和路基边坡稳定性,确定了路基加固范围;现场监控开挖过程中的墙顶位移和锚杆拉力,分析了土体开挖、挡墙施工过程中的稳定性。研究结果表明:全断面分级开挖支挡方案的稳定安全系数为1.61,路基边坡分段分级开挖支挡方案的稳定安全系数为1.84,分段分级方案更加安全;墙顶位移主要发生在施工期,其间锚杆拉力没有发生突变,挡墙及墙后土体安全稳定;台前与台后劈裂注浆加固,有效提高了加固区土体的抗剪强度和抗变形能力,开挖过程中无坍塌、掉落、滑移等现象。     

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。     

基于M-P水平条分法的加筋土坡稳定性计算方法

土坡水平加筋是一种使用广泛的加筋方式,但常用的垂直条分法无法有效地分析水平筋材的效果。研究采用Morgenstern-Price水平条分法分析新型加筋土坡的稳定性,根据条块力与力矩平衡,分别推导出安全系数Fs和比例系数λ的表达式,迭代得到计算结果。通过与水平条分简布法和水平瑞典法的算例对比分析,证明方法具有可行性,为边坡工程加筋技术提供理论参考。