基于BOTDR监测技术抗滑桩上滑坡推力确定

针对目前滑坡推力确定方法研究中存在的问题及滑坡推力特征监测的要求,提出基于BOTDR监测数据确定滑坡推力的计算分析方法.通过在抗滑桩桩体内布置光纤传感器,监测抗滑桩在滑坡推力作用下的连续变形;应用抗滑桩桩身应变、弯矩及抗滑桩受力之间的函数关系,计算作用在抗滑桩上的水平推力.结果表明：利用BOTDR监测数据不但能够确定抗滑桩上作用滑坡推力的分布形式和大小,还能确定整个抗滑桩上的受力及滑面埋深.依据计算结果分析,同一排抗滑桩上的滑坡推力分布具有明显的分段特征,滑坡推力分布形式差别较大,靠近滑坡主轴线的中心段,滑坡推力最大,分布近似抛物线形;边缘段滑坡推力作用最弱,从边缘至中心段滑坡推力方向发生了偏转.     

抗滑桩加固红砂岩风化土路基边坡模型试验

为了分析抗滑桩在红砂岩风化土路基边坡加固过程中桩身前后的土压力分布规律、桩身应变以及桩身弯矩,在满足相似比关系的条件下,建立抗滑桩加固红砂岩风化土路基边坡模型。在抗滑桩桩前和桩后等间距对称布置应变片和土压力盒,通过钢结构反力架逐级施加静态荷载,测得桩前土压力、桩后土压力随埋深以及桩身应变。试验结果表明：桩前土压力随埋深的分布大致呈三角形,桩后土压力的分布为两端小中部大,且同一埋深位置处的桩前土压力明显大于桩后土压力;桩身应变为非线性形变,随埋深大致呈抛物线分布;桩身弯矩初始随埋深的变化不明显,当达到0.4L₁(桩受荷段长)后随埋深的增加而增大。     

不同锚固深度对双排抗滑桩稳定性及内力的影响

基于FLAC3D建立简化的双排抗滑桩数值计算模型,考虑桩土相互作用,通过在滑坡体边界施加荷载的方法模拟作用在抗滑桩上的水平推力,系统研究抗滑桩锚固深度改变对双排抗滑桩稳定性及桩身内力的影响.研究发现,前、后排抗滑桩锚固深度的变化对双排桩桩身变形、弯矩、剪力有显著影响:锚固深度变化对前、后两排抗滑桩的桩身变形均有较大影响且前排抗滑桩锚固深度改变对桩体变形的影响大于后排桩,但适当减少前排桩锚固深度对双排抗滑桩整体稳定性影响不大;后排桩锚固深度的改变对双排抗滑桩桩身弯矩及剪力的影响大于前排桩锚固深度的改变.因此,选取合理的双排抗滑桩锚固深度能够在确保加固效果的同时减小工程投资.     

低应变法在滑坡支护结构问题诊断中的应用

本次研究依托陕西省某铁路段沿线滑坡治理工程,针对已竣工桩板墙支护结构的破坏问题,通过低应变法对其抗滑桩质量进行诊断。首先应用低应变法对桩板墙支护结构的19根抗滑桩桩身完整性进行检测,然后通过钻芯法配合孔内摄像对低应变法的检测结果进行验证,最后根据波速修正后确定的桩身断裂位置推断滑坡滑裂面的位置,并通过地质钻探取样确认。结果表明：低应变法可以检测出抗滑桩的断裂位置,进而准确地推断出滑坡滑裂面位置,对滑坡支护结构破坏后的滑坡二次勘察及治理提供借鉴。     

考虑桩土相互作用的“品”字型抗滑桩计算方法

基于对抗滑桩在滑坡防治工程中的应用研究,提出一种新型组合式“品”字型抗滑桩,抗滑桩由3根单桩通过桩顶连梁连接组成空间结构,具有刚度大、变形小的特点;基于位移土压力模型,建立桩身挠曲线微分方程,后排桩在滑坡推力作用下发生变形并直接作用于桩间土上,引入Boussinesq解,通过对桩间土附加应力的求解进一步计算作用于前排桩的附加滑坡推力;将“品”字型抗滑桩应用于舟曲锁儿头滑坡,通过现场试验和现场监测与理论计算方法所得弯矩值和位移值的对比表明,所建立的计算方法合理可行,为进一步研究桩土相互作用的抗滑桩受力机理提供了一定的依据.     

基桩内力测试中的混凝土损伤分析

在基桩静载过程中,采用自动化桩身内力测试系统连续观测桩身内力变化,结合原型试验,发现桩身应变呈台阶状增大。卸载阶段,由于桩身回弹量大于土层回弹量,土层中产生负摩擦阻力。在资料处理过程中,认为混凝土损伤模型能有效解释加载过程中标定断面的模量"减小"现象。利用损伤力学理论,得到了混凝土模量与其自身应变的函数关系,根据桩身实际应变状态选取不同的模量,由此计算桩身内力。原型试验的计算结果表明,利用该方法得到的桩身内力更加科学。     

人工挖孔灌注桩承载力及桩身质量检测与分析

利用轻型动力触探法和低应变动力反射波法 ,分别对沈阳建筑工程学院新校区未浇注人工挖孔灌注桩的桩端土持力层的承载力和人工挖孔灌注桩的桩身质量进行了检测 ,根据检测的结果介绍了所测各区桩的施工质量 .对桩的质量情况进行了分析与总结 ,并对桩基的整体质量进行了评价     

门架式抗滑桩结构模型试验研究

为了对门架式抗滑桩的结构特性有进一步的认识和提升,进行了门架式抗滑桩三维地质力学模型试验与门架式抗滑桩结构模型试验。通过在桩身内部贴置应变片以及桩身的关键位置处放置千分表,来测量在推力荷载施加过程中,门架式抗滑桩的桩身应力变化特点及关键位置点的位移变化特征。试验结果表明：门架式抗滑桩桩前、后排桩桩顶位移大于滑动面处位移,后排桩桩身位移大于前排桩桩身位移;前、后排桩桩身内力均呈现明显的“s”型分布,桩顶应力不为零,其数值随着推力荷载的增大的而增大。     

人工挖孔抗滑桩护壁与桩身结构相互作用模型试验

为研究护壁结构对抗滑桩水平承载力的贡献,以某人工挖孔抗滑桩工程为背景,依据相似理论设计了1∶10的分段式护壁结构、整体式桩身结构模型,并通过2个MTS作动器分别同时施加水平位移荷载于条件完全相同的有护壁桩和无护壁桩桩顶,开展室内物理模型试验研究.结果表明:相同桩顶水平位移条件下,有护壁桩桩端土压力要大于无护壁桩桩端土压力,顶部桩前被动土压力要小于无护壁桩,加固柔性桩上部被动区土能更有效提高其水平承载能力.相同桩顶水平位移下,有护壁桩桩身受拉钢筋最大应变始终大于无护壁桩;随着桩顶水平位移的增加,桩身受拉钢筋最大应变截面逐渐下移,但有护壁桩下移滞后于无护壁桩;随着水平荷载的增加,有护壁桩桩身受拉钢筋最大应变增大比例先增加后减小,当桩顶水平位移为30 mm时达到最大,增大比例为165.03％,当桩顶水平位移为90mm时达到最小,增大比例为20.23％.若以桩顶水平位移为桩的水平承载力控制标准,试验护壁提高桩身水平承载力达20％以上,工程实践中可参考所提公式和折减系数来计算护壁对桩身水平承载力的贡献.     

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。     

h型抗滑桩的受力特性及优化设计

在综合分析抗滑桩受力特点,归纳总结多个工程经验的基础上,提出了h型抗滑桩的三种土压力模式;基于ANSYS软件建立有限元模型,分析矩形、三角形和梯形等三种土压力作用下h型桩的内力分布特点,同时考虑桩前滑体被动土压力作用对h型抗滑桩内力分布的影响;利用桩顶位移与桩体最大弯矩双控指标对h型抗滑桩的几何参数进行了优化. 结果表明:对于矩形截面h型桩,当前后桩间距取2.5～5倍桩截面宽度,连梁高度为1～2倍桩截面宽度,连梁刚度为桩身刚度的4～5倍时,桩身受力最为合理.     

循环荷载下阶梯形变截面桩与等截面桩 复合地基承载性状研究

为探究循环荷载作用下,阶梯形变截面桩与等截面桩复合地基工作性状的差异,对阶梯形变截面桩与等截面桩的9桩复合地基进行室内模型试验,分析循环加载次数对阶梯形变截面桩与等截面桩复合地基永久沉降、桩-土应力比的影响规律,以及循环荷载作用下桩身应变的分布规律。研究结果表明:阶梯形变截面桩和等截面桩的沉降速率起初较大,随着加载次数的增加,沉降速率逐渐减小,并趋于稳定;在相同加载条件下,阶梯形变截面桩的沉降明显小于等截面桩,并且前者先趋于稳定。桩-土应力比随加载次数的增加而降低,降低的幅度开始较大,然后慢慢减小,并趋于稳定;在相同条件下,阶梯形变截面桩的桩-土应力比大于等截面桩的桩-土应力比,并且前者先趋于稳定。对于阶梯形变截面桩,在上下段各出现一个应变峰值,上段的应变峰值明显大于下段的峰值;而对于等截面桩,只出现一个应变峰值。     

某电厂煤场高填方边坡变形事故处理

某电厂地处山区,煤场场地为宽缓顺向坡,坡面起伏,相对高差达37 m,采用半挖半填.设计首先采用坡脚挡墙,挡墙发生裂缝后采用抗滑桩.由于对地基中局部灰色软泥重视不够,抗滑桩设计过小,经过两次暴雨后抗滑桩也出现裂缝.分析了破坏原因,提出了整治方案.     

软土地基中组合桩承载性状试验研究

为掌握组合桩(钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的桩)的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,通过对3根14 m长桩的载荷试验和桩身应变的测量,分析了桩身轴力的分布和桩周的侧摩阻力分布及影响组合桩承载力因素.试验得到了组合桩的Q-S曲线、S-logt曲线、桩的极限承载力;试验表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源.组合桩具有较高的单桩竖向承载力且造价低,在软土地基工程中具有广泛的应用价值.     

钢筋混凝土预应力管桩承载力确定及完整性检测

桩基承载力和完整性直接影响建筑物的正常使用功能和使用寿命,准确确定桩基的承载力和完整性对建筑物的施工具有重要作用。检测中,以建筑基桩检测技术规范和建筑地基基础检测技术规范为依据,通过现场静载试验、高应变和低应变试验对钢筋混凝土预应力管桩的承载力和完整性进行检测,得出以下结论:单桩竖向极限承载力均大于1400kN,所检测的各单桩极限承载力均能满足设计要求。预应力混凝土管桩施工质量易于控制,Ⅰ类桩占比为100%,无Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类桩。     

双排桩多层土拱效应分析及计算理论

为了解决滑坡推力在双排桩上的分配及前排桩桩土土抗力确定等问题,从双排桩的多层土拱效应入手,分析了2种类型的土拱(端承拱、摩擦拱)在拱脚处的力学特性,推导出2种类型的土拱所能承载的极限承载力,然后对滑坡推力在前排桩的分配、桩前土抗力、前后排桩间距等问题进行研究分析,得到如下结论:当双排桩能够完全抵挡滑坡推力时,桩前土抗力几乎不存在,后排桩承担的滑坡推力大于前排桩承载的滑坡推力;当双排桩不能够完全抵挡滑坡推力,桩前土体存在抗力,前、后排桩承载的滑坡推力相同;且前、后排桩间距不应小于前排桩端承拱的矢高加半个拱厚.最后通过算例对得出的结论进行了验证.     

透水性混凝土桩减压减震耦合抗震机理研究

透水性混凝土桩兼具散体桩和刚性桩的优点,特别适用于地基抗震。为研究其抗震机理,对地震过程中地基的加速度响应和超静孔隙水压力的长消规律等进行了数值模拟,并与碎石桩、素混凝土桩等的动力行为进行了比较分析。研究发现:透水性混凝土桩复合地基表面加速度放大系数明显小于碎石桩和素混凝土桩复合地基,而且其卓越周期仅为碎石桩和素混凝土桩复合地基的1／2,更有利于抑制上部建筑共振的发生;透水性混凝土桩除具有显著的减震效应外,还具有明显的减压效应,其高透水性使地震引起的超静孔隙水压力能快速消散,抑制了地基液化的发生。透水性混凝土桩的减压减震耦合效应还能有效协调地震期间土体的变形。     

黏性土中开口与闭口模型管桩受力性状试验研究

为研究开口和闭口试桩在黏性土体静力沉桩过程中荷载传递规律及承载性能的差异性,采用桩身开槽预埋增敏微型光纤光栅传感器的方法,针对黏性地基土,开展两组不同桩端形式模型试桩承载性能对比试验,测得沉桩过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力及桩身轴力发展变化规律。结果表明：光纤光栅传感器可实时监测沉桩过程中桩身受力状态;开口和闭口模型管桩的压桩力、桩端阻力等荷载均随着沉桩深度的增加呈增长趋势,而不同贯入深度下的桩身轴力却逐渐递减;黏性土中的静力压桩、开口管桩和闭口管桩的桩端阻力占比均超过50%;在桩侧摩阻力发挥上,双壁开口模型管桩外管是内管的3倍。当开口管桩贯入深度达到最大值90 cm时,土塞高度稳定在33 cm,此时,桩侧单位侧摩阻力的分布呈下大上小的形式。