坡顶超载下边坡稳定性极限上限分析

边坡的安全稳定目前仍是工程的重要问题。文中假定土体符合理想的弹塑性本构模型,建立了坡顶超载下的二级边坡计算模型,运用极限分析上限定理和强度折减法,确定边坡安全系数的上限解,同时探究边坡不同参数对安全系数的影响情况,结果表明坡顶超载的增大导致边坡安全系数的减小;边坡倾角越大,安全系数随坡顶荷载增大而降低的速度越慢;内摩擦角的减小和宽高比的增大,影响边坡安全系数逐渐减少;随着荷载至坡肩水平距离的增大,坡顶超载的影响不断减弱,当此距离足够远时,超载强度对边坡稳定性基本没有影响,说明坡顶荷载对边坡的稳定性影响具有一定的作用距离。分析结果对坡顶超载下的边坡稳定性评估及设计施工具有一定参考价值。     

坡顶建筑物对坡下公路安全影响研究

某二级公路上方需要修建廉租房小区，必须研究该拟建廉租房小区对于公路南侧边坡稳定问题的影响。在此设计了自然和饱水状态下的不同坡高的安全系数计算工况，发现坡高大于10m，则不满足工程稳定的要求。根据设计中坡顶作用不同荷载和荷载作用点距离坡顶距离不同，发现建筑物采用浅基础方案时，荷载不能大于150kPa，否则可能失稳；同时荷载作用点距离坡顶大于8m时，荷载作用对坡体稳定的影响很小。     

嵌入边坡坡面的桥桩受力变形性状研究

近年来随着城市的不断扩张,交通道路设施的建设发展迅速,当交通线路要穿过沟谷陡坡时,会形成大量的高架桥嵌入高填方边坡坡面。运用Midas GTS三维数值模拟计算软件模拟高填方边坡及嵌入其中的桥梁桩基工程,探究高填方边坡中土工格栅布置间距、桥桩在边坡的位置以及桥梁承受不同交通荷载对高填方边坡稳定性及桥桩受力变形的影响,结果表明：桥梁桩基础有利于提升边坡的稳定性;当桥面所受交通荷载和土石混合料中的土工格栅间隔越大,则桥桩和抗滑桩的位移越大,其变化对高填方边坡稳定性均影响不大;当桥桩越往靠近抗滑桩方向横移,则会使得抗滑桩及桥桩的位移急剧增加,并且桥桩的位置会影响滑裂面的形状。以实际工程作为依托,再结合监测数据进行进一步的对比印证分析的合理性,研究成果可为以后相关地质条件开展的边坡工程提供参考。     

基于透明土技术土岩边坡滑移机理的模型试验研究

随着工程技术的飞速发展,土岩边坡滑移机理的研究具有重要的意义和工程应用价值。通过透明土模型试验研究坡顶荷载作用下土岩界面接触滑移机理和规律,实现了土岩边坡内部滑移变形的可视化。考虑了岩体Barton节理粗糙度系数、坡体角度和坡体高度等因素对土岩边坡稳定性的影响。利用粒子图像测速(PIV)和激光散斑技术,获得了土岩边坡在坡顶荷载作用下内部变形的特征。试验分析表明,土岩边坡的滑动可分为3个阶段:初始阶段、匀速阶段和加速阶段;在土岩边坡滑移过程中减小岩体Barton节理粗糙度系数、增大坡体高度、增大坡趾角度将引起边坡土体内部较大的位移,进而引发土岩边坡的失稳。采用双排抗滑桩的边坡防护措施后,有效地延缓边坡土体内部位移的发展,提高土岩边坡的稳定性。文中研究成果为揭示土岩边坡滑移机理及其工程防护的有效性提供了重要的理论依据,通过跟踪透明土颗粒的运动轨迹实现土体内部变形可视化的土岩边坡滑移提供了试验依据。     

地震荷载作用下顺层岩体边坡动力放大效应和破坏机制的振动台试验研究

以四川省安县干磨房滑坡为原型,设计并完成了比例为1∶100的顺层岩体边坡大型振动台试验。通过逐级加载不同峰值、频率和持时的地震波,研究了地震荷载作用下边坡的动力响应特征和变形破坏机制。试验结果表明,输入波频率和幅值对边坡加速度动力响应影响较大。当输入波频率小于边坡初始自振频率时,水平向PGA放大系数随输入波频率的增大而增大;超过边坡的初始自振频率后,水平向PGA放大系数减小,放大效应减弱;当输入波频率小于边坡初始自振频率时,水平向PGA放大系数随输入波幅值的增大而增大;当输入波频率接近和大于边坡初始自振频率时,低幅值地震波对水平向PGA放大系数影响更显著;地震荷载持时对边坡动力响应影响不明显。通过对边坡位移动力响应和试验过程拍照录像记录分析,发现与边坡其他部位相比,坡肩处的位移动力响应更为显著;边坡在输入波幅值加载至0.6 g时处于临界状态,对应的临界位移值约为7.3 cm,该值的确定是后续研究采用临界位移评价地震作用下边坡稳定性的基础与前提条件;地震荷载作用下顺层岩体边坡的破坏模式为:坡肩开裂→坡顶出现贯穿裂缝→坡脚附近的坡面隆起→坡顶贯穿裂缝与隆起部位贯通→边坡沿层面发生浅部滑动从...     

竖向受荷桩与均质岩质边坡共同作用研究

文章为研究临近边坡的桩基础在坡体内的竖向荷载的传递规律，依托贵阳某建筑边坡工程实例，借助FLAC3D有限差分软件建立数值分析模型，通过改变不同边坡倾角、不同岩体参数研究其在不同位置的桩基荷载传递规律。结果表明，对于均质岩质边坡，距离坡顶较远的桩基受坡角的变化和荷载影响较小。对距离坡顶较近的桩基，边坡倾角变化较大时，其竖向荷载传统规律和桩侧阻力有一定影响。     

条形荷载作用下加筋土边坡稳定性分析

建立了用于模拟和分析3个大型室内足尺加筋与不加筋边坡稳定性的数值计算模型。数值计算采用基于强度折减技术的连续介质快速拉格朗日分析方法,分别对条形荷载下的位移响应、节点位移速度向量、塑性区和剪应变速率分布进行计算,获得3个边坡在条形荷载下的极限承载力和双楔体破坏机制,计算结果与试验结果吻合较好,验证了模型的可行性。在此基础上,对影响边坡稳定性的各主要因素进行分析。研究结果表明,经过格栅加固的边坡承载能力和稳定性明显提高,且随加筋层数、格栅刚度和强度的增加而增大;条形荷载越大或荷载位置离坡顶越近,边坡的稳定性越低;土体强度增大,边坡的稳定性明显增加,但土体摩擦角对安全系数的影响比黏聚力更为敏感;此外,顶层筋材埋深与条基荷载宽度比值大小与边坡的安全性密切相关,其最佳比值随加筋层数不同而改变。     

条形基础荷载对边坡稳定性影响与加固研究

西部山区土地资源贫乏,为了合理地利用土地资源经常在边坡上修筑各类建筑物与构筑物,由于基础荷载会影响边坡的稳定性,荷载过大甚至会引起滑坡,造成生命与财产的重大危害。对此,以坡顶条形基础荷载作用于边坡稳定性为研究模型,应用 M-C 线性破坏准则结合极限分析上限定理,分析附加应力对边坡稳定性的影响。对于稳定性较差的土质边坡,采用抗滑桩进行超前支护,研究地震荷载作用下超前支护桩加固边坡的抗力荷载、临界屈服加速度的影响因素。为坡顶条形基础荷载下边坡稳定性分析与超前支护设计提供一种合理的计算方法。     

土质边坡建筑桩基水平荷载试验研究

结合工程实际，在土质边坡进行桩基水平荷载试验，研究在水平力作用下的桩体变形特征及承载力。试验结果表明：（1)由位移控制的该工程下部结构设计是安全的；(2)试桩因离土质边坡坡脚距离不同而力学响应有明显的不同，在水平位移一定的条件下，离坡脚愈近，水平承载力愈大，这表明了在坡内土体竖向分力作用下，桩体本身受到较大的球应力作用，整体抵抗能力提高；(3)对于土质边坡建筑桩基础，桩体的承载能力与荷载施加方向是否和坡向一致未见有明显关系，显示了土质边坡均匀性特点，这与岩质边坡地质结构有明显的方向性有很大的不同。     

附加荷载对边坡稳定影响的二维有限元分析

坡顶附加荷载是边坡失稳的一个极其重要的诱发因素。采用Geo-Studio分析软件,在不同荷载大小、不同作用位置以及不同的荷载作用长度三种情况下对边坡的稳定性进行对比分析。研究发现,对于不同的荷载大小,荷载边界距离坡顶边界约5m以上为安全范围。当荷载边界移至距坡顶边界5m范围以内时,边坡的安全系数出现骤降,荷载越大,安全系数降幅就越大。对于同一荷载大小,荷载作用长度对边坡的稳定影响不显著,荷载边界距坡顶边界始终为约5m以上的安全范围。对于工程上路堤填方,坡顶临时堆放材料以及新建构筑物等工程的实施具有极其重要的参考价值。     

基于蠕变模型的边坡抗滑桩体系变形时效规律数值研究

通过有限元数值软件ABAQUS建立了理想边坡-抗滑桩体系三维数值模型,采用摩尔库伦模型和Drucker-Prager与Singh-Mitchell弹塑蠕变耦合模型对其进行数值计算,具体包括边坡-抗滑桩体系的塑性区、位移、桩身应力应变、桩土接触关系、桩土相互作用的时效规律,并对加桩前后的变形时效规律做对比分析.结果表明:...     

沉埋桩的有限元设计方法探讨

采用有限元法针计算不同桩长的埋入式抗滑桩在设桩位置的滑坡总推力,计算桩身所受推力分布形式、推力大小和桩顶至坡面的滑坡推力分布形式、大小,计算桩长变化时滑坡体加固后的稳定性。计算表明:桩长变化,设桩位置的总滑坡推力大体相等。桩长度变短,桩身的滑坡推力、桩的最大弯距与最大剪力降低。增加桩的锚固段的长度可以降低桩身的最大剪力。综合桩长变化滑坡体加固后的稳定性、滑坡推力和桩身内力的变化规律,发现沉埋桩既可使滑坡体达到足够的稳定性,且有很大的经济效益。     

前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台试验研究

 设计并完成前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台模型试验。通过输入不同频率、加速度峰值的正弦波,分析振动时桥墩基桩、抗滑桩的受力变形规律,以及PGA放大系数变化特性。试验结果显示,当滑体为可塑的粉质黏土时,后排抗滑桩桩后土压力峰值分布随台面加速度峰值变化,由三角形逐渐变为倒三角形;由于桥墩、后排抗滑桩间距很小,两者相互作用增强,桥墩基桩受到较大的动力荷载影响,随着台面振动加速度峰值增加,桥墩基桩的应变最大值从桩顶下移至滑面附近;当正弦波加速度峰值相等时,频率越高,土体黏滞阻尼越小,滑坡的PGA放大系数越大,相应云图呈层状分布,同时高频振动波使土体产生较小的位移和变形,导致滑坡推力也较小;振动波在向上传播时,土体存在滤波效应,自振频率附近的频谱幅值会被放大。     

路桥过渡段软土地基加固沉降对比分析

为比较抗滑桩与CFG桩的加固效果,以某高速公路软土地基路桥过渡段为例,基于FLAC3D模拟计算抗滑桩和CFG桩加固路基填筑后Z方向的地表沉降。台背后20 m范围内的计算结果为：(1)抗滑桩只对其周围土体有加固挤密作用,对距桩体1 m以外的加固作用较弱,分别发生0.62～13.28 cm的沉降;(2)CFG桩加固方案中,桩心距为1.8 m区域的沉降量在2.5 cm以内,桩心距为3.6 m区域沉降量在4 cm以内,在加固区域地基中没有出现土体破坏和生滑动现象,因此采用CFG桩为该桥台的加固方案。对完工的CFG桩进行单桩竖向抗压静载试验与沉降监测,测得台后20 m处桩顶总沉降值为3.89 cm,与数值模拟结果吻合,说明CFG桩可有效减少地基塑性区域、提高地基承载力和降低沉降量。     

Stability analysis of a high loess slope reinforced by the combination system of soil nails and stabilization piles

While the soil nails and the corresponding compound technology are widely used as the support techniques for deep foundation pit and normal slopes, few related engineering cases are found for high loess slopes. By utilizing the finite element software of PLAXIS 8.5, the behavior of a high loess slope reinforced by the combination of soil nails and stabilization piles (hereinafter for CSNSP) is studied in this paper. It can be found that the potential slide surface of the slope moves to deeper locations during the process of the multi-staged excavations. The measure of reducing the weight of the top of the slope is a positive factor to the stability of the loess slope, while the rainfall is a negative factor. The slope can’t be stable if it’s reinforced only by stabilization piles or soil nails during the process of the multi-staged excavations. The soil nail contributes greater to the overall system stability when the excavation depth is relatively shallow, while the stabilization pile takes it over when the excavation depth reaches a large value. Compared to the results from the Sweden circular slip surface, the data derived from the method of phi/c reduction is relatively large when the slope is unreinforced or reinforced only by stabilization pile, and the data turns to be small when the slope is strengthened by soil nails or the combination system of soil nails and stabilization piles.     

台阶式重载厂房下滑坡体治理优化设计方法研究

 针对某钨矿须在滑坡体上建设台阶式重载厂房的问题,基于选厂建设与滑坡治理相结合的思路,利用4排悬臂式抗滑桩作为滑体支挡结构,同时兼做选厂内台阶挡土墙基础和选厂厂房基础,充分发挥承载抗滑桩阻滑和承重的双重作用,提出台阶式重载厂房下滑坡体治理优化设计方法。依据传递系数法推导得出考虑上部厂房荷载条件下多排承载抗滑桩抗力分配计算方法,并在此基础上进行钨选厂滑坡推力分配计算和承载抗滑桩结构优化设计研究。有限元法计算结果和基于本文优化设计方案的滑坡体长期监测数据,验证了多排承载抗滑桩抗力分配计算方法和该钨矿滑坡体治理优化设计方法的合理性和适用性。针对现行规范在多排承载抗滑桩抗力分配计算方法上的空白,提出了相应的补充意见。为保证滑坡体上部厂房长期稳定前提下进行滑坡体治理提供了有益的设计思路,也为类似工程的滑坡体治理和厂房等建筑物建设提供了借鉴和参考。     

下伏软弱夹层路基堆载对桩基影响及处治方法

依托马里河II桥实体工程,采用现场监测和数值模拟方法,研究了高填路基邻近桥梁桩基受力及变位规律,分析了主动削方减载和增设抗滑桩前后该桥1号和3号桥墩桩基础受力特性,提出了相应的工程处治方法。研究结果表明:在台背路基堆载填土作用下,软弱夹层侧向挤压作用对邻近桥梁的墩顶位移、桩身位移、桩周土抗力均有显著影响;卸载后1号墩的墩顶位移减少94.90%~95.09%,桩顶位移减少94.74%~94.66%,桩周最大土抗力减少86.89%~94.88%;设置抗滑桩后3号墩的墩顶位移减少75.05%~80.04%,桩顶位移减少71.75%~81.38%,桩周最大土抗力减少39.99%~40.03%;台背填方对中间桩的影响较小,对边侧桩的影响较大,设计时可适当提高边侧桩的承载性能。     

抗滑桩的优化分析

大截面的抗滑桩具有复杂的受力特性,建立了有限元模型,分析了采用单排和双排抗滑桩支挡后的稳定系数和破坏模式,对于单排抗滑桩,以支挡后的稳定系数为目标,确定了边坡的最佳设桩位置和最佳桩顶下沉高度;对于双排桩,两排桩上的推力总和要大于只设前排桩时的推力;当排距较小时,滑坡推力几乎全由后排桩承担,由于后排桩的遮蔽作用,前排桩达不到最佳抗滑效果,随着排距增加,前排桩分担的推力逐渐增加,当达到一定排距后,两排桩完全独立工作,各自承担一部分滑体推力,前后两排桩均达到最佳抗滑效果;并在推力分担、支挡后安全系数的计算基础上,提出了以两排桩的推力和、稳定系数和两排桩承担的推力差为目标,建立了用于双排抗滑桩的多目标优化,优选出了具有多种属性的双排抗滑桩的排距和推力分担。     

某倾斜建筑物支护控制方法

某教学楼采用毛石条形基础,由于该建筑物处于坡地与冲沟相接地段,地基土东硬西软,导致建筑物产生不均匀沉降,建筑物向西部产生滑移,墙体出现多处裂缝。为防止变形继续发展,采用抗滑桩、冠梁控制建筑物的滑移和压力注浆控制建筑物的侧向稳定的联合支护控制方法,使建筑物沉降、滑移趋于稳定,保证了建筑物能够继续正常使用。