悬臂式抗滑桩桩前被动土拱效应研究

基于1∶10的抗滑桩与土体相互作用模型试验,对悬臂式抗滑桩桩前被动区土体的成拱效应趋势做了初步探讨,利用ANSYS对悬臂式抗滑桩桩前被动土拱效应的形成过程及其影响因素进行数值分析,研究了桩身水平位移、桩间距、土体黏聚力和内摩擦角等因素对被动土拱效应的影响。结果表明:相邻两桩桩前一定范围内土体中会产生被动土拱效应,且随着桩身水平位移的增加和沿桩深度的减小,被动土拱效应增强,土拱范围变大;随着桩间距的增加,被动土拱效应减弱,土拱形态先变陡峭而后逐渐变平缓;土体黏聚力与被动土拱效应呈正相关关系,而土体内摩擦角对被动土拱效应的影响较小。     

由桩后土拱形成的条件对抗滑桩间距的计算

结合抗滑桩后土拱效应的形成机理,通过对土拱的受力分析,认为土拱具有三种破坏形式,得到了抗滑桩合理桩间距的简明计算公式,并通过工程实例计算表明利用该计算公式得到的桩间距既能够保证桩间岩土体抗滑能力的充分发挥,又能保证边坡的稳定性。     

被动土拱效应对土压力计匹配误差的影响

土压力计在量测土体自由场应力时,由于土压力计壳体的刚度远大于周围土体介质的刚度,导致在土压力计壳体圆周的上方产生被动土拱效应。被动土拱效应使土压力计周围土体荷载部分传递到土压力计上,致使土压力计的量测值大于真实值。根据土拱理论推导了被动土拱效应引起的匹配误差计算公式,与传统的匹配误差计算公式相比,新推导公式考虑了土体的内摩擦角和黏聚力,揭示了土体与土压力计的相互作用。提高土压力计外侧土体的密实度,降低土压力计上部土体的密实度可以消减被土拱效应;增大土压力计直径与膜片直径的比值可以减小被动土拱效应对量测误差的影响。     

抗滑桩岩拱效应与合理桩间距分析

在理清不同桩间岩体破坏形式的基础上,对边坡工程中抗滑桩岩拱效应和合理桩间距的确定方法进行了分析,阐明了软质岩体拱效应的形成及演化机理,基于拱轴内力、破坏方式及位置对比分析了岩拱与土拱特性的差异性。在此基础上,建立了悬链线拱轴方程,利用两铰拱原理对岩拱进行了内力计算分析。利用岩体跨中极限平衡条件,建立了拱轴系数m关于桩间距l及拱高f的表达式。同时,利用MATLAB软件对抗滑桩桩合理桩间距进行了探讨。从工程实际中岩拱效应充分发挥及安全经济角度考虑,给出了合理桩间距的选择方案。     

抗滑桩嵌固段设计修正方法研究

 传统的抗滑桩设计方法将抗滑桩简化成一个二维模型,采用计算宽度Bp进行设计,对桩侧摩阻力的简化存在不合理地方,因此对其进行修正方法的研究。在混凝土–岩块胶结面剪切试验的基础上得到胶结面受剪的本构方程,并将其应用到抗滑桩嵌固段的设计中,推导基于K法的抗滑桩嵌固段设计修正方法的计算公式。将修正方法应用到马家沟I号滑坡中,发现修正方法与传统K法相比,计算的桩位移相差较大,内力相差较小。影响因素敏感性分析发现桩位移随残余剪切强度f的增加、临界位移xs的减小而减小,且f对桩位移的影响要大于xs,二者对内力分布的影响不大。位移是控制抗滑桩设计的一个重要指标,因此应考虑桩侧摩阻力的分布,结合胶结面剪切试验进行抗滑桩的设计。     

抗滑桩间距的下限解

在抗滑桩间距上限解的基础上，考虑了土拱效应与桩间土的摩擦力、粘着力等因素的影响，首次推导出抗滑桩桩间距的下限解计算式。其结果较符合工程实际，对实际工程抗滑桩的设计有重要的参考意义。     

基于土拱耦合效应的合理桩间距分析

桩间距是抗滑桩设计的重要参数之一,目前都是在土拱效应的基础上建立的,但由于对土拱内力特征以及土拱的相互作用机理认识不清,在确定最不利截面和控制条件时不严格,所得桩间距不准确。在相邻土拱耦合机理分析的基础上,根据材料力学得到拱脚三角形受压区的应力状态;以三角形受压区强度作为控制条件,利用摩尔-库伦强度准则建立桩间距下限的表达式;以土拱效应消失确定桩间距的上限值,继而探讨了桩间距的合理取值。最后以工程实例对桩间距进行了计算,并得到了较为合理的计算结果。桩间距计算公式能正确反映岩土体和抗滑桩设计参数的影响,与实际情况比较吻合,可直接应用于抗滑桩工程的设计。     

堆积层滑坡防治工程中抗滑桩合理桩间距探讨

土拱效应是安全经济地发挥抗滑桩等非连续支挡结构的支护功能的重要前提,桩间距与成拱作用密切相关.在对滑坡工程中抗滑桩桩间土拱效应的力学模型进行分析的基础上,提出桩间距与桩后土体粘聚力c及其内摩擦角Φ的关系式,利用抗滑桩桩间形成土拱的条件来控制抗滑桩的最大桩间距,并确定出几种情况下最大桩间距的求解公式,最后以实际工程的优化设计来验证其合理性.     

抗滑桩的土拱效应研究

针对滑坡治理工程中抗滑桩与土体的相互作用引起的土拱效应对抗滑桩布桩的影响,结合已有的研究成果,对滑坡确定潜在滑动面,计算出滑坡推力,并基于PLAXIS有限元软件对潜在滑坡进行了分析计算,最终确定了此次滑坡工程中抗滑桩设计的最佳桩间距,为实际工程中抗滑桩的设计提供了依据。     

抗滑桩结构的土拱效应分析

基于平面应变有限元方法,对抗滑桩加固边坡中的土拱效应进行了分析。对比分析表明,加设抗滑桩后,桩周土体的主应力方向发生了偏转,两桩附近的大主应力方向连线成半椭圆形拱状,并在桩侧附近形成应力集中区域。桩后土体离抗滑桩越远受应力迁移的影响越小,故抗滑桩的土拱效应具有一定的范围。随着桩间距的增大,桩承担的荷载比例明显减小,土拱效应减弱。至于桩间距的确切计算公式,一般需结合极限平衡分析方法进行定量计算。     

人工智能在埋人式抗滑桩设计中的应用

埋入式抗滑桩作为一种新型的抗滑结构形式,既能使治理后的滑坡达到稳定性的要求,又能节省大量材料,因此具有比较广阔的应用前景.对于埋入式抗滑桩的设计计算而言,其重点和难点就是设桩位置和合理桩长的确定.由于传统设计方法的不足,目前关于这方面的研究还很少.文章利用遗传算法嵌套支持向量机的方法,通过全局寻优对单排埋入式抗滑桩的设桩位置和合理桩长进行了研究.研究表明,这一方法能较准确地找到埋入式抗滑桩设桩位置和桩长大小的最优方案,为工程设计提供依据.     

桩间土拱效应离心模型试验研究

抗滑桩的合理桩间距是设计中的关键参数之一。本文通过桩间净距分别为4 d、5d和6 d的粘性土抗滑桩离心模型试验,分析了桩间土拱形态变化及破坏状态。试验结果表明,桩间距较大时,土拱曲线形状趋于平缓,土拱矢高较小,土拱的受力趋于梁的受力,难以形成稳定的土拱;桩间距较小时,土拱矢高较大,土拱的受力呈现受压的特征,容易形成稳定的土拱,即随着桩间距的增大,土拱效应减弱。同时从理论上分析了不同桩间距土拱的破坏图式,提出粘土中合理桩间净距为桩径的4倍左右,该结论对抗滑桩的设计具有一定的参考意义。     

边坡工程中抗滑桩群桩土拱效应的数值分析

土拱效应普遍存在于群桩的各排桩间土体中.采用MSC.marc有限元软件,详细研究了边坡中双排抗滑桩的群桩土拱效应,在同排桩桩间距一定下,分析了排列方式为平行排列和间隔排列桩的土拱效应,以及考虑不同排桩桩间距、不同堆载大小、不同土体性质等对群桩土拱效应的影响,以及前后排桩间土体的土拱效应在不同条件下的变化规律, 分析表明,当桩的列间距在3～8倍桩径时,行间距在2～8倍间变化对群桩的土拱效应有明显影响.     

基于土拱效应的抗滑桩间距计算方法综述

随着抗滑桩应用的日益广泛,利用单桩承载力或是通过经验进行抗滑桩间距估计的方法已经不能满足抗滑桩设计的安全和经济需求。而在桩土相互作用过程中,土拱效应往往起着极其重要的作用。鉴于土拱效应对于抗滑桩间距计算的重要性,对基于土拱效应的抗滑桩间距计算方法进行了总结。分别根据静力平衡条件,大小主应力理论和土拱强度条件,介绍了三大类不同计算方法,并分析了各自主要特点,由此提出了今后利用土拱效应计算合理桩间距时应注意的问题及相关建议。     

抗滑桩嵌固深度简化计算探讨

目前工程上常用抗滑桩嵌固深度的计算方法及其K法、m法、C法等水平抗力计算公式均较繁琐,应急处理验算十分不便。通过对常用计算公式和桩土相互作用机理进行研究,提出了便于实际操作的抗滑桩嵌固深度的简化计算公式,对抗滑桩嵌固深度验算、现场应急处理有较好的参考价值。     

抗滑桩的桩间土拱效应问题研究

抗滑桩的设计理念是采用非连续结构,利用土体自身强度形成的拱效应来达到支挡目的。土拱效应是安全经济地发挥抗滑桩等非连续支挡结构支护功能的重要前提。通过对非均布荷载作用下土拱的力学性质分析,根据轴向压应力与矢跨比的函数关系,利用摩尔-库仑强度准则推导了土拱承载力与土拱净跨度和桩宽度的关系。     

排间距对双排小孔径抗滑桩的影响研究

现阶段抗滑桩在公路、铁路边坡抗滑工程的应用越来越多。为了获取双排小孔径抗滑桩排间距对桩身破坏特征的影响,评价双排小孔径抗滑桩的安全性,对双排小孔径抗滑桩的排间距进行分析和研究。通过对通平高速公路某边坡双排小孔径抗滑桩施工后的监测、室内比例模型试验和有限元软件模拟,得到此类抗滑桩的受力分配和破坏形式,进而分析排间距对双排小孔径抗滑桩破坏桩顶位移的影响。通过有限元软件对不同排间距进行抗滑桩破坏模拟,发现排间距对双排小孔径抗滑桩存在的影响关系,从而提出合理的桩间距建议,为以后此类工程选用合理的桩间距提供了依据和参考。