强度折减有限元法在抗滑桩加固土坡中的应用

将ABQAQUS软件与强度折减有限元法相结合,对抗滑桩加固的土坡的抗滑桩—边坡系统进行稳定性分析。实例分析表明该法可较准确形象地预测抗滑桩加固土坡前后潜在滑裂面的位置及评价土坡的稳定性,在实际工程中是简便实用的。     

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。     

板桥河闸高陡边坡基坑支护施工技术研究

针对高陡边坡或地质和环境条件复杂的边坡,边坡土体的下滑力矩大于抗剪强度的下滑力矩,高陡边坡失稳问题,采取在高陡边坡下部顺坡斜向打入钢管抗滑桩,斜向钢管抗滑桩的下部设置卡盘式钢筋混凝土悬臂板梁,增强斜向钢管抗滑桩抵抗力矩,抵御高陡边坡坡脚弧滑。同时在钢管抗滑桩之间土坡面采用喷射混凝土护面及反滤渗透排水管等四项技术措施联合工作形成一个支护体系,共同承受边坡土体和土中水产生的水平压力,有效避免高陡边坡坡脚弧滑,保持高陡边坡稳定。     

埋入式抗滑桩锚拉植筋带加固边坡的模型试验研究

为了解决埋入式抗滑桩支护边坡可能出现的滑坡“越顶破坏”问题，提出一种埋入式抗滑桩锚拉竖向植筋带加固边坡的技术，开展了仅有透水挡墙、埋入式抗滑桩协同透水挡墙、埋入式抗滑桩协同植筋带联合透水挡墙加固的边坡模型降雨滑坡试验来探究该技术的可行性。通过对比分析三组边坡模型试验的坡面侵蚀破坏特征、坡体土水特征、坡面线演化特征等，得到以下结论:埋入式抗滑桩协同植筋带联合透水挡墙加固边坡的效果最佳，其加固位置的坡面沉陷是埋入式抗滑桩协同透水挡墙加固边坡的30％左右，仅有透水挡墙加固边坡的15％左右。     

顺层岩质边坡让压型抗滑桩预加固性能研究

让压型抗滑桩是针对顺层岩质边坡研发的预加固结构，为了探究其预加固性能，首先分析了让压型抗滑桩预加固机理，其次以变形和应力作为参考指标，采用了物理模型试验结合数值仿真的方式对让压型抗滑桩与传统抗滑桩进行对比，最后探究了让压层厚度、锚固段长度、让压层弹性模量对让压桩加固效果的影响。结果表明：(1)边坡预加固结构让压型抗滑桩是通过让压层的设置诱发潜在滑体产生微弱变形，发挥岩层层面间抗剪强度的有利作用，改善桩身位移和应力状态；(2)让压型抗滑桩支护时岩层下滑的位移明显增大，而作用在桩身的侧向压力相较于普通抗滑桩有所降低，较好地提升抗滑桩的抗滑效果；(3)让压桩预加固效果随锚固段长度的增大呈现逐渐变优的趋势，而随让压层厚度、让压层弹性模量的增大呈现先变优后变差的趋势。     

微混凝土抗滑模型桩的地震动力弹性反应试验研究

为研究原型钢筋混凝土抗滑桩的加固效果和地震动力反应,采用微混凝土抗滑模型桩制作了高位单排抗滑桩加固边坡模型,进行了动力离心模型试验,测量了地震作用下边坡变形、反应加速度和在较高桩位条件下抗滑桩静动力弯矩等反应规律.结果表明:在地震作用下,微混凝土模型桩在加固边坡模型中有足够的抗弯承载强度,仍处于弹性工作范围内.进一步分析而表明,抗滑桩对周围土体的约束和由此形成的土拱效应使得桩体附近土体的反应加速度略有减小,抗滑桩加固是有效的.     

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。     

采用折减法分析抗滑桩对土质稳定性影响

通过安全系数确定抗滑桩的最优加固位置,计算了抗滑桩承受的最大剪力和最大弯矩,从而确定抗滑桩的最优加固部位。结果表明:低位抗滑桩加固效果最好,稳定安全系数提高了18%,此时抗滑桩承受的剪力和弯矩最大,边坡破坏时,滑裂面位于抗滑桩底部,抗滑桩保持完好。计算结果对类似边坡工程中抗滑桩的优化设计有一定参考价值。     

抗滑桩处理挡土墙失稳的分析

简述挡土墙整体失稳的类型和常规处理方法，提出了采用抗滑桩处理挡土墙失稳的设计方法和施工特点。     

抗滑桩在防洪堤加固工程中的应用

例举了抗滑桩应用于因设计防洪标准提高而需加固防洪堤的实例，对抗滑桩的设计要求，计算参数选用、计算结果作了论述，介绍了抗滑桩的施工工艺，分析了应用前景。     

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FLAC~(3D)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。     

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。     

基于尖点突变理论的非均质土坡失稳判据分析

为避免失稳判据的主观人为性,将非线性突变理论运用于非均质边坡稳定性评价中。结合工程算例建立非均质土坡数值计算的力学模型,采用强度折减有限元法对土坡进行稳定性分析,通过建立坡体内部水平方向最大位移与强度折减系数的尖点突变模型,将失稳判据量化为一个确定的突变特征值,比较各级强度下的水平最大位移突变特征值与0的关系确定土坡稳定安全系数,并将所得结果与塑性区贯通判据、计算不收敛判据及Spencer法计算结果进行对比分析。结果表明:以尖点突变模型为失稳判据能确定出土坡稳定形态与强度折减系数的定量关系,展现土坡失稳过程的突变性,其物理意义明确,计算结果客观,求解出的安全系数精度较高。该失稳判据为非均质土坡稳定性分析的较优判据。     

天生桥二级水电站库首右岸边坡的整治及框架护坡的应用

本文就天生桥二级水电站库首右岸边坡整治工程中的成功经验,着重介绍了框架护坡与预应力锚杆(或普通锚杆)、抗滑桩等加固防护措施的若干组合形式在该边坡处理工程中的应用。从中可见框架护坡在边坡整治工程中具有结构轻巧、易于施工、经济合理的特点,可供在强风化岩质边坡、土坡的稳定加固护面及河岸防护工程中参考。     

孔隙水压力对抗滑桩加固边坡稳定性影响分析

抗滑桩具有施工方便和加固效果能力优良等优点,在边坡治理中应用最多.当采用抗滑桩来加固边坡时,在工程实际中普遍根据极限平衡法对边坡的稳定性进行分析,该方法得到的结果仅是近似解,因此,本文采用极限分析上限方法同抗剪强度折减技术相结合,研究了在孔隙水压力下边坡采用抗滑桩加固时的极限平衡状态方程,并对抗滑桩桩侧有效土压力进行了求解,将孔隙水压力视为外力荷载做功,通过虚功方程来体现.并以工程实例为基础,对边坡进行变动参数计算与对比分析,验证了该方法的合理性.     

清水河水库坝区边坡治理措施研究

清水河水库工程地质条件比较复杂,右岸坝肩趾板边坡失稳,对趾板施工安全带来隐患,影响工程安全度汛。对边坡不同的支护方法,如支护锚索、抗滑桩的布设间距、夹角及分布位置等,进行了大量的数值计算分析,根据结果评价不同支护方法对边坡稳定的影响。通过各方案技术及施工难易等方面的比较,确定了最终边坡防治方案为削坡减载+锚索+抗滑桩联合加固措施。     

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。     

索风营水电站Dr2危岩体动力稳定分析

针对索风营水电站的Dr2危岩体在地震作用下的动力稳定问题,以及锚固洞、抗滑桩等加固措施在单独、联合作用时对整体稳定的贡献度问题,通过建立包含危岩体及其加固措施的三维有限元模型,采用振型分解反应谱法计算了危岩体上的滑体在地震作用下的惯性荷载,并将其作为外荷载与静力荷载工况进行组合。基于三维非线性有限元强度折减法,以特征点位移突变、锚固洞(或抗滑桩)截面最大剪力超过其典型截面的斜截面极限抗剪承载力等为失稳判据,以此确定危岩体的动力稳定安全系数。结果表明:天然状态下的危岩体动力稳定安全系数为1.017,不满足规范要求。单独考虑锚固洞或抗滑桩加固时,危岩体的动力稳定安全系数分别为1.10、1.06;洞桩联合加固时危岩体动力稳定安全系数为1.11,洞桩联合加固的效果较好。研究成果对同类复杂岩质高边坡的动力稳定分析具有参考价值。     

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。     

旺盛江水库第二溢洪道滑坡体优化加固方案的比选分析

由于旺盛江水库第二溢洪道存在混凝土老化、钢筋外露与地基碎裂等问题，为了保证滑坡体处理的安全可靠，初步设计采用了"抗滑桩+锚索"的方案进行加固；随后结合实际工程条件，对原加固方案进行了优化调整，并提出了另一种优化加固方案，即"箱涵+锚索"方案，最后从多方面对两优化方案进行了较为详细的比选分析。结果表明，"抗滑桩+锚索"的优化加固方案具有无需变更程序且能确保施工工期的优势，且加固后的滑坡体的稳定性明显提高。