抗滑桩加固边坡稳定性3维极限上限拓展分析

抗滑桩作为常用的边坡加固手段,被广泛应用于工程实践中,其影响下的边坡稳定性分析,具有较高的理论和实践价值。采用极限分析上限法,通过引进参数拓展了边坡3维计算模型,建立了内外功率平衡的边坡安全系数计算框架,并通过优化计算得到一定参数条件下边坡的安全系数上限解和最危险破坏机构形状。在此基础上,分析了抗滑桩加固后边坡破坏模式和稳定性受抗滑桩位置、桩距、坡角、机构限宽等参数的影响规律,并讨论了不同参数条件下破坏面形状的变化规律和边坡稳定性变化的内在机理。结果表明：最安全抗滑桩位置不受机构限宽影响,位于坡面中点与坡顶间的某一位置;当机构限宽较小且抗滑桩位置靠近坡趾时,边坡破坏面通过坡面。抗滑桩位置距离坡趾越远,破坏面越靠近坡面且曲率越大。当桩距较小时,边坡倾向于在抗滑桩位置上方发生次级滑动;边坡整体安全系数随桩距的增大而降低。随着机构限宽的增大,边坡安全系数逐渐降低,并逐渐接近2维破坏机构的安全系数。边坡破坏机构随桩距和机构限宽的增大而增厚。当坡角较小时,边坡破坏面通过坡趾下方。本文方法不仅对边坡破坏机构类型的拓展具有理论意义,而且实现了计算结果的进一步优化。     

库区公路倾倒岩体边坡高位错落变形机理及治理措施

倾倒岩体边坡是岩体向临空面发生弯曲变形的特殊岩质边坡，随着边坡开挖岩体卸荷，坡体应力重新分布，倾倒岩体折断面逐渐连通，坡体持续发生时效变形，易导致边坡变形失稳。依托澜沧江苗尾库区沿江公路倾倒岩体边坡实例工程，分析边坡高位错落变形特征及孕育过程，研究倾倒岩体边坡高位错落变形影响因素、失稳原因及变形机理；边坡治理遵循“锁口、强腰、固脚”的思路，采用削坡减载、主动预加固防护、挂网喷锚、堆渣压坡及截排水措施等进行综合治理，评价边坡加固前后的稳定性。结果表明：倾倒岩体边坡变形具有继承性，高位错落变形是前期倾倒岩体变形的延续；倾倒岩体变形边坡治理以主动预加固防护为主，削坡减载与锚固防护并重，限制倾倒变形岩体应力松弛与蠕变，可为类似边坡病害分析与治理提供借鉴和参考。     

岩石高边坡加固中抗滑桩-内支撑联合支护的数值模拟研究

为解决岩石高边坡因放坡条件受限导致加固措施难以满足工程应用这一现实问题,提出了抗滑桩-内支撑联合支护体系。基于有限差分软件FLAC3D,对贵州某岩石高边坡施行了抗滑桩-内支撑联合支护,并进行了三维数值模拟计算,分析了边坡从开挖到支护完毕全过程中的坡体位移、桩身弯矩、剪力、桩身位移以及安全系数的变化规律,研究了抗滑桩在内支撑作用下的受力变形特性和边坡支护效果。研究表明：抗滑桩联合内支撑结构能有效地控制坡体变形,提高了边坡施工过程中的安全系数,增加了边坡的整体稳定性;内支撑的施加将两侧的抗滑桩连成一个整体,使得双侧桩共同受力、协调变形,改善了桩身的变形和受力状态,极大地提高了抗滑桩的承载性能。研究结果可为此类岩石高边坡的支护治理提供理论借鉴。     

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。     

大理西站支护边坡振动台试验及数值模拟

以云南省大理西站支护边坡工程为依托,开展边坡振动台试验和数值分析,得到双排抗滑桩的弯矩、锚杆轴力、坡面加速度响应规律及边坡的最终破坏情况. 试验表明：坡面加速度响应规律与测点相对位置有关,测点相对位置越高,加速度响应越明显;坡体裂缝影响岩土体动力特性,在裂缝出现后坡体加速度响应规律会发生显著变化;在地震下抗滑桩弯矩分布接近抛物线形状,弯矩的最大值靠近岩土分界线的下方,抗滑桩弯矩随输入地震波幅值增大成非线性增长;锚杆在4 m/s²地震峰值时刻的动轴向力大于静轴向力的3倍,地震作用是锚杆受力大小的决定因素;由于锚杆的作用,边坡的最终破坏面位于边坡2#的深部,此破裂面位置由边坡2#的中上部土体的滑移破坏与下部土体的越顶破坏组成.     

昆明柴石滩水库溢洪道高边坡稳定性有限元分析

基于有限元的基本理论，通过对边坡坡体内岩体不同部分的模拟及建立概化地质模型，对边坡坡体应力、位移及其稳定系数进行了计算．分析表明：边坡分级开挖、级间设平台的工程措施合理有效，但由于岩体软弱，仅采取削坡减载措施尚不足以从根本上解决该边坡的稳定性问题。     

HJXK-1型超长边坡渠道削坡开槽机的研制

为了改善南水北调工程中削坡开槽施工工艺的质量和效率,采用理论分析和计算机仿真的手段,研制了一种HJXK-1型超长边坡渠道削坡开槽机.该机由桁架、大车行走系统、边坡调整系统、切削系统、切削行走机构和控制室等组成,可实现削坡开槽一体化作业.根据其结构组成和工作原理,运用Pro/E建立了其三维模型,并进行了运动仿真.仿真结果表明:该机器各机构的运动力学参数适宜,可以实现削坡开槽的一体化作业;该机器在实际的施工过程中取得了良好的经济效益和社会效益,对改进水利工程边坡的施工工艺具有重要意义.     

地震作用下桩锚组合结构加固边坡稳定性分析----灾后重建专刊

对于一些性质复杂,滑坡推力巨大的边（滑）坡,单一的抗滑结构对其整治已显得无能为力,于是各种组合抗滑结构应运而生,然而目前对采用组合防治结构加固边坡稳定性的研究又十分稀缺。因此,本文以桩锚组合结构加固边坡为例,运用极限分析上限定理,推导出了地震作用下桩锚组合结构加固边坡中抗滑桩所需提供抗力的计算公式以及该加固边坡的屈服加速度计算公式,并提出了永久位移的预测方法,为地震带边坡防治结构的设计提供理论依据。通过对桩锚组合结构加固的实例边坡的计算分析,得到了在确定的锚索布置条件下,抗滑桩所需提供抗力和边坡屈服加速度与地震系数、抗滑桩布置位置、边坡特性和坡体材料特性等因素相关关系的一系列研究结果,揭示了地震作用下桩锚组合结构加固边坡的稳定性。     

地震作用下桩锚组合结构加固边坡稳定性分析

对于一些性质复杂,滑坡推力巨大的边(滑)坡,单一的抗滑结构对其整治已显得无能为力,于是各种组合抗滑结构应运而生,然而目前对采用组合防治结构加固边坡稳定性的研究又十分稀缺.因此,以桩锚组合结构加固边坡为例,运用极限分析上限定理,推导出了地震作用下桩锚组合结构加固边坡中抗滑桩所需提供抗力的计算公式以及该加固边坡的屈服加速度计算公式,并提出了永久位移的预测方法,为地震带边坡防治结构的设计提供理论依据.通过对桩锚组合结构加固的实例边坡的计算分析,得到了在确定的锚索布置条件下,抗滑桩所需提供抗力和边坡屈服加速度与地震系数、抗滑桩布置位置、边坡特性和坡体材料特性等因素相关关系的一系列研究结果,揭示了地震作用下桩锚组合结构加固边坡的稳定性.     

反倾顺层高边坡开挖稳定性及处治措施分析

依托平阿高速公路反倾顺层高边坡,利用有限差分数值模拟技术对其开挖时的稳定性进行分析.结果表明,第一次和第二次开挖后的边坡稳定性较好,仅产生局部的塑性变形,而第三次开挖后的边坡逐渐失稳,最终形成滑坡.反倾顺层高边坡会因倾倒破坏的不断发展而最终出现整体滑移面,坡体内滑移面形成以后,坡体内的塑性区不再继续发展,仅位移继续增大.通过边坡失稳滑移时的位移差值,可判断滑移面的具体位置.在实际工程中,建议采用抗滑桩、抗滑桩和预应力锚索的方式进行加固.研究成果可为类似的反倾顺层高边坡的稳定性分析提供借鉴.     

横观各向同性在抗滑桩加固边坡中的应用

讨论了土体强度横观各向同性和非均质性,分析了考虑强度横观各向同性与非均质性边坡的计算方法。采用极限平衡法推导出考虑强度横观各向同性与非均质性边坡稳定计算公式,对安全系数计算方法中土体抗滑力矩与抗滑桩抗滑力矩计算公式进行了修正,得到了同时考虑土体强度横观各向同性与非均质性抗滑桩加固边坡的计算方法。通过实例验证,得到当假定水平粘聚力不变,在考虑土体强度横观各向同性时计算安全系数相对误差小于不考虑土体强度横观各向同性边坡。在实际抗滑桩加固边坡工程中考虑土体强度横观各向同性是必要的。     

岫岩小虎岭破碎带边坡稳定性分析

以岫岩小虎岭工程边坡为例,为了评价和研究含破碎带的岩质高边坡稳定性及抗滑桩加固效果。通过现场大型直剪试验和室内试验获得计算参数,基于数值模拟采用有限元强度折减法分析其稳定性并获得安全系数。结果表明破碎带是影响边坡稳定的主要原因,边坡塑性贯通区与破碎带形状一致;自然状态下安全系数为1.01,属欠稳定坡,采用抗滑桩加固后安全系数提高至1.72;安全系数在一定范围内随破碎带土体的c、φ值的增大而增大。     

抗滑桩可视化程序的研究

在总结现有的关于滑坡稳定和抗滑桩计算设计理论的基础上,编制了一个较完整的应用程序。从工程的角度看该程序可以较圆满的完成土坡稳定性分析和抗滑桩的计算设计任务。从软件设计的角度看,该程序用Visual C编写具有友好的用户界面,使用者操作简单明了。计算过程中的结果均用界面显示易于用户查阅保存。     

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.     

Two new reinforcement techniques applicable in high steep slopes along the Chengdu-Lhasa Highway, Southwest China

Anti-slide pile and anchoring hole are two types of reinforcement techniquespopularly used in slope reinforcement. However, some defects of these two techniquesare found in slope engineering practices. Utilizing higher tensile strength of pre-stressed structures, the authors devise two new types of slope reinforcement techniques,i.e.pre-stressed anchoring beam and pre-stressed anti-slide pile, in an attempt to overcomethose defects of the existing techniques. These two new techniques are characterized bygathering multiple functions, e.g. engineering investigation, reinforcement, drainage,monitoring and strength supplement, so as to achieve high reinforcement efficiency,convenient checking, and higher ratio of function to cost. It is hoped that, if applying thesetwo new techniques in remedies of landslide hazards along the Chengdu-Lhasa Highway,better reinforcement effects will be obtained.     

变电站边坡治理工程抗滑桩施工安全措施探析

抗滑桩成为滑坡治理施工简单、快速而又行之有效的方法之一,但存在较多的安全问题.本文就220kV 变电站边坡治理工程在抗滑桩施工中遇到的安全问题及其应对措施进行分析,探讨施工安全措施.     

长江下游某人工河道软土边坡加固方案对比

依托长江下游某人工河道加固二期工程,通过对工程实际地质条件的考察,结合一期工程中出现的边坡失稳现象,改进了原抗滑桩加固方案的核算方法,找出了原加固方案的不足之处。针对边坡土层中存在软弱层的实际情况,提出了采用水泥搅拌桩加固方案。通过15%、20%和30%三种不同置换率加固方案的计算,找到满足边坡安全稳定需要的加固范围。通过Geo-slope软件计算结果,发现不同置换率下的加固方案通过调节加固范围均可使边坡施工期安全稳定系数达到规范要求的标准。     

高填土路堤边坡失稳机理及加固措施比选

介绍高填土边坡的失稳机理及加固措施,并以某高速公路高填土路堤边坡为工程背景,采用有限单元计算方法,对不同加固方法进行比选研究,结果表明预应力锚索框架联合加固法优于锚杆加固法或抗滑桩加固法,在高填土边坡中形成的总位移和塑性区分布均相对较小,有利于土体的稳定.成果不仅能够有效地指导边坡加固措施,而且对规范边坡加固措施具有一定的理论价值.