基于极限平衡方法的边坡锚杆最合理支护参数研究

锚杆最合理支护参数的确定是对边坡进行有效治理的前提条件,为了准确地确定边坡锚杆的支护参数,笔者运用极限平衡方法,分析了边坡在锚杆处于不同倾角、不同布设形式条件下的边坡安全系数和潜在滑动面的变化情况.分析结果表明:1)锚固边坡存在锚杆的最合理锚固倾角.但对于不同长度的锚杆来说,锚固倾角一般不同.当锚杆倾角大于最合理倾角后...     

随机地震作用下框架锚杆锚固边坡稳定性可靠度分析

为了能够准确进行随机地震作用下框架锚杆锚固边坡的稳定性评价,开展其稳定性评价方法及可靠性抗震设计理论研究,将坡后土体考虑为弹性体,建立了坡后土体动力计算模型,将地震激励视为随机变量,采用虚拟激励法求得边坡随机地震反应,获得了边坡地震加速度反应功率谱,给出了最危险滑移面确定的极限状态方程和稳定性可靠度计算方法。将提出的计算方法应用于工程实例,运用可靠度理论分析了地震加速度的分布特征对支护边坡稳定性的影响和最小稳定系数的变化规律,进行了随机地震动力反应分析及稳定性可靠度计算,并采用Monte Carlo法验证了提出方法的有效性。结果表明:提出的分析模型物理概念明确,是一种快速、精确、实用的分析方法;提出的方法为框架预应力锚杆支护边坡的稳定性可靠度计算提供了理论依据和一种新的计算途径。     

桩锚结构的动力特性研究

在地震作用下桩锚之间相互作用，其受力关系复杂。运用FLAC3D有限差分软件建立数值模型，并施加简化后的汶川地震波，分析地震作用下桩锚支护边坡的位移、加速度、锚杆轴力响应等动力特性。结果表明:桩锚结构对边坡土体位移和边坡的稳定性具有良好的控制作用。     

季节冻土区框架锚杆支护边坡地震动力响应简化计算方法

为了研究地震作用下季节冻土区框架锚杆支护边坡体系的地震动力响应变化规律，考虑到季节冻土区边坡土体的季节分层特征，将未冻结土层处理为黏弹性Winkler地基模型，冻结层处理为中间剪切层，框架立柱处理为Euler-Bernoulli弹性梁，用线性弹簧和阻尼器来模拟锚杆锚固段与周围土体的相互作用，建立了季节冻土区框架锚杆边坡支护结构简化动力计算模型。基于D’Alembert原理并引入Dirac函数，给出了冻结期和融化期时框架-锚杆-边坡支护体系的运动方程；其次通过振型叠加法对其进一步解耦变换，并采用隐式时域逐步积分法对解耦后的体系方程组进行求解，最后将提出的计算方法应用于工程算例，且与振动台试验结果进行了对比分析。结果表明：相同地震波作用下，坡顶处加速度大于坡底，同一位置处的融化期峰值加速度比冻结期大，具有季节差异效应和高程放大效应；同时考虑冻胀和地震作用时冻结期的锚杆轴力和立柱弯矩大于地震作用时融化期的锚杆动轴力和立柱动弯矩；加速度、轴力等振动台试验结果与理论计算值在总体趋势上较为一致，即提出的计算方法能够刻画地震作用下季节冻土区框架锚杆支护结构工作状态。研究结果可为季节冻土区框架锚杆支护...     

框架预应力锚杆边坡支护结构抗震简化设计方法

为了能够准确地进行框架预应力锚杆边坡支护结构动力分析及抗震设计,通过对该类结构进行震害分析,推导出地震作用下动土压力计算公式,建立了框架预应力锚杆支护结构的动力计算模型,并采用力法进行了求解。基于建立的动力分析模型和震害模式,给出了其抗震设计方法。考虑了地震响应沿坡高放大效应,根据极限平衡理论和破坏模式建立了框架预应力锚杆边坡支护结构的动力稳定性验算模型。将提出的方法应用于工程实例,并用有限元法进行了对比分析。结果表明：提出的分析模型具有较高的精度,是一种简单、实用的分析与设计方法;地震作用下最危险截面发生在边坡中偏上部位;梁柱截面尺寸是延性设计和发生斜压破坏的主要控制因素。     

基于改进水压分布的岩石边坡倾覆稳定性分析

基于改进地下水力分布假设,运用极限平衡方法,综合考虑锚固效应、冰雪冻胀作用和地震荷载的影响,推导出典型岩石边坡倾覆稳定系数计算式.算例分析表明:采用改进后的水力分布假设进行岩石边坡倾覆稳定性分析更加合理;出流缝堵塞、地下水位升高、锚杆(索)锚固力和设置高度降低、冰雪冻胀作用加强、水平背向坡体和竖直向上的等效地震荷载对岩石边坡倾覆稳定性不利;锚杆(索)设置角度对边坡倾覆稳定性影响不大.同时,绘制了饱水岩石边坡倾覆稳定系数与几何要素之间的关系图,据此可迅速判定复杂条件下一定几何要素饱水边坡的倾覆稳定状态,便于工程实际运用.     

万宜高速公路膨胀土边坡柔性结构支护参数影响分析

依托万宜高速公路膨胀土边坡,结合实际工程建立数值计算模型,运用FLAC3D分析不同锚杆倾角、锚杆长度、锚杆间距、土工格栅网格尺寸以及框格梁截面尺寸对边坡稳定性的影响,得到支护参数的最优组合,表明:锚杆长度的增加能够有效增加边坡稳定性,安全系数随锚杆长度而线性变化。在一定范围内,边坡安全系数随锚杆倾角增大而非线性增大,存在对边坡稳定性最有利的最优锚固角,安装锚杆时尽量使其锚固角度与最优锚固角接近。边坡的安全系数随锚杆间距的增大而非线性减小。随土工格栅尺寸的增大边坡安全系数逐渐减小,并且土工格栅网格尺寸与安全系数呈线性关系。边坡安全的系数随格梁截面尺寸的增大而增大。     

暴雨工况下路堑高边坡格构支护效果评价

依托兰州南绕城典型路堑边坡工程,运用有限差分FLAC3D软件,以暴雨无支护和暴雨有支护两种工况对所选边坡稳定性进行模拟分析。结果表明:暴雨无支护结构工况下,边坡处于不稳定状态且有潜在滑动面;暴雨有支护结构工况下边坡处于稳定状态,与实际情况相符。同时,对格构锚固后的边坡位移、应变增量、塑性区分布、支护结构受力等情况进行了分析,格构全长黏结式锚杆支护提高了边坡的整体稳定性。     

工作状态下锚杆的变形分析

锚杆广泛应用于支护结构中,它主要利用在土体内产生的锚固力来维持支护结构和边坡的稳定性.文中假定锚固段与其周围土体之间的剪应力与剪切位移呈线性递增关系,锚固段所受的轴力呈抛物线分布,将锚杆的位移分解成自由段的弹性变形、锚固段的拉伸变形和锚固段与土体之间的相对剪切位移,建立了荷载与位移之间的关系式.分析认为,该计算模型能较好地反映锚杆的实际工作状态.     

台风地区锚杆格构梁挂网植草支护应用

锚杆格构梁支护体系是利用紧贴坡面的混凝土格构梁和深入坡体的锚杆对坡面进行防护，将护坡与支撑有机结合，结构轻便灵活，施工速度快且支护效果可靠。结合挂网植草，能有效防止边坡冲刷、风化，保证边坡的稳定性。依托宁波—舟山港北仑港区五期集装箱码头竹湾边坡支护工程，详细介绍了锚杆格构梁治理边坡的重点考虑因素、设计方案和边坡绿化，评价了治理效果。结果表明:采用锚杆格构梁支护方案对该边坡进行加固后，边坡在正常工况和暴雨工况条件下的安全系数均明显提高，稳定性增强，边坡安全得到有效保障。     

锚杆支护方式对边坡稳定性的影响研究

基于极限平衡法验算锚固边坡的安全系数,考虑了锚杆锚固角、锚杆长度、锚固位置、锚杆布设形式这些影响因素,利用GEO-SLOPE商业软件计算了边坡的安全系数,并得到了一些规律：①锚固边坡存在最优锚固角,不同长度锚杆的最优锚固角一致,大致在20°左右;②锚杆在坡面的位置对边坡安全系数也有很大影响,随着锚杆由坡顶向下移动过程中,安全系数呈现先增大后减小的趋势,在坡面中下部时的安全系数最大;③从锚杆的布设形式可以看出,中下部锚杆对边坡的安全系数影响最大。     

地震作用下土岩二元结构边坡位移和土压力的响应分析

以海西福永高速公路某标段边坡工程为依托,运用FLAC3D5.0数值软件对锚索-框架梁支护下的土岩二元结构边坡进行了地震作用数值模拟,分析了锚框支护土岩二元结构边坡在地震作用下水平位移和动土压力的响应。结果表明:地震作用下边坡土体水平位移响应随高程增加而增大;地震强度增加,边坡土体水平位移响应增加;PEP震荡系数与埋深呈负相关;地震强度增加时,PEP震荡系数增加。     

基于拟动力方法的加固边坡稳定性分析

基于对数螺旋破坏机构,采用极限分析上限定理和拟动力的方法,提出一种新型计算方法,计算地震力作用下保证边坡稳定性所需的锚杆加固力,并与利用平移破坏机构所得结果对比,证明该方法的合理性.通过算例进行参数分析,结果表明:对数螺旋破坏机构较平移破坏机构更切合工程实际;边坡所需锚杆加固力随着边坡坡角和地震放大系数的增大而增大;边...     

某城郊公路路堑边坡浆砌片石挡土墙的加固方案研究

针对内蒙古鄂尔多斯市某城郊公路路堑边坡重力式浆砌片石挡墙加固工程，对拟用锚固桩和预应力锚索型钢双排桩加固方案，从稳定性、工期、成本方面进行了对比分析。经综合分析，建议选择预应力锚索型钢双排桩，对挡墙进行加固。     

抗震锚索的开发与应用

汶川地震表明,地震引起塌方,导致交通生命线中断,是阻碍抢险救援的主要原因.调查分析发现,现有预应力锚索锚固结构存在较突出的抗震问题.抗震锚索通过缓冲地震瞬间冲击力、与岩土体协调变形、抵御动荷载等作用,可避免锚固体系在强震条件下发生毁灭性破坏.抗震锚索工作性能试验和现场破坏性试验表明,抗震内锚具满足抗震设计要求.提出抗震...     

洪水作用下受锚土质边坡稳定可靠性分析

为研究洪水对路基高陡土质边坡稳定性的影响，通过现场统计、理论推导和工程试验，构建受锚土质边坡的6种破坏模式，得到洪水作用下受锚土质边坡的失效模式、锚固结构的蠕变模型和时效可靠度解析式。以土体抗剪强度指标为基本随机变量，通过一次二阶矩法，得到考虑时间效应的受锚边坡系统可靠度指标的理论解析式。算例显示:可靠度指标随时间延续具有显著的指数衰减特征，在洪水作用早期时效可靠度指标变化非常明显；随着锚固力增加，时效可靠度指标增加，随着地下水渗透有效应力增加，抗剪强度指标提高，边坡时效可靠度指标增加。     

锚杆-框格梁在城市道路高边坡防护中的应用

城市道路沿线的高边坡防护整治工程,不但要确保其安全性,还应结合经济性、美观性以及对周边环境的影响因地制宜地做好设计。依托南京机场二通道项目,从定性和定量两方面分析现状道路高边坡的稳定性,模拟其危险滑动面。进一步结合项目地质、景观、造价、施工便利等多方面因素,提出以锚杆-框格梁为主的高边坡防护整治措施,并验算加固后正常工况、暴雨工况及地震状态下坡体稳定系数。最后,结合边坡监测数据检验理论计算结果,验证了锚杆-框格梁结构在城市道路高边坡防护中的优越性。     

改进的桩锚计算模型及其计算方法研究

因岩土体-桩-锚索相互作用的复杂性,目前关于锚拉桩挡墙的计算模型中存在诸多问题。比如,在目前预应力锚索抗滑桩的设计中,没有考虑锚索张拉阶段产生的主动加固力作用以及桩锚协调方程未能考虑张拉阶段桩锚固点向坡内产生的位移等。计算模型的不合理导致长期以来锚索拉力计算不合理。为解决这类问题,根据施工和工作的两种工况提出改进的两阶段计算模型。在此基础上,利用初参数法给出基于双参数地基反力模型的全桩解算方法,并通过实例,对改进的计算方法和现有计算方法进行了分析比较,结果表明:前者比较符合工程实际,有利于保证结构安全。     

路堑土质边坡地震反应动力稳定性分析

基于 Geo-Studio有限元软件,考虑了边坡岩土体材料的动力特性以及地震特性,借助等效线性模型对土质边坡在地震动荷载作用下的应力、变形进行了二维动力反应分析。计算结果表明,在地震波作用下,土质边坡最大水平及竖向动位移均随深度的增加而递减,最大值都出现在坡顶处。采用平均小稳定系数对边坡稳定性进行了评价,并与拟静力法的结果进行了对比分析,证实了水平拟静因子取值范围的合理性。