锚固参数对顺层岩质高边坡稳定性敏感度分析

为研究锚固参数对顺层岩质高边坡稳定性的影响规律，依托京沪高速公路改扩建工程中顺层岩质高边坡，采用有限差分软件FLAC3D建立数值仿真模型，研究了二次开挖后边坡不同锚杆长度、锚固倾角和注浆体黏结强度锚固下，顺层岩质高边坡的稳定性和锚杆轴力分布规律，并对锚固参数进行敏感性分析，结合敏感性分析对二次开挖锚固工程提出建议。结果表明：边坡稳定系数随着锚杆长度的增加先增加后趋于稳定，锚杆锚固中存在最佳长度，锚杆长度12 m锚固效果最佳；边坡稳定系数随锚固倾角的增大先增大后减小，锚杆锚固中存在最佳倾角，锚固角度25°锚固效果最佳；边坡稳定系数随黏结力增大先增大后趋于稳定，注浆体选用M30水泥砂浆能提供足够的黏结力；各锚杆参数对边坡稳定系数的敏感度由大到小排序为黏结强度f_b>锚杆长度L>锚固倾角α。     

强风化高陡路堑边坡综合加固方案研究

以重庆某高速公路强风化岩体高陡路堑边坡为依托,运用FLAC3D程序和Mohr-Coulomb准则,从边坡塑性区剪应变、水平位移、稳定安全系数三个方面,对采用坡底增设钢筋混凝土挡墙、锚杆注浆支护+挡墙、挂网喷射混凝土+锚杆注浆支护+挡墙的3种加固方案后边坡的稳定性进行了分析。研究结果表明,采用3种加固方案后,边坡的剪应变和水平位移依次减少,稳定安全系数依次提高,挂网喷射混凝土+锚杆注浆支护+挡墙加固方案的稳定安全系数满足规范要求。     

锚杆支护边坡动力响应规律及锚固参数影响

现场调查表明,锚杆支护能有效提高边坡在地震作用下的动力稳定性.通过采用拟静力法对汶川震区内锚杆支护边坡的地震稳定性进行验算后得知,边坡的动力安全系数随锚杆长度的增加而增大.利用FLAC3D分析了地震作用下锚杆支护边坡的动力响应规律以及锚固参数对边坡动力特性的影响.结果表明,锚固措施能有效抑制坡表加速度的放大作用,地震后...     

不同因素对桩锚支护边坡稳定性影响研究

以某公路桩锚支护边坡工程为背景,运用PLAXIS建立边坡桩锚支护结构截面有限元数值模型,并模拟分析了不同自然参数和人工设计参数对桩锚支护边坡稳定安全系数的影响。研究结果表明:自然参数中土体内摩擦角和界面粘结强度对桩锚支护边坡的稳定安全系数影响较为显著,而土体重度和黏聚力的影响相对较小;人工设计参数中锚杆锚固端长度、锚杆的入射角及排桩嵌固深度是决定桩锚支护边坡的稳定安全系数的三个重要因素,而锚杆道数、锚杆竖向间距、锚杆预应力、锚固端直径及支护桩桩径的影响相对较小;研究结果可为桩锚支护边坡工程的设计和施工提供参考。     

差异化锚长组合支护方式对边坡稳定性影响的数值分析

为寻求边坡锚杆布设的优化形式,拟采用差异化锚长组合方式进行支护。首先探讨在边坡不同位置单独布锚,得出其对边坡整体稳定性的贡献存在显著差异,由此引出并强调边坡层位的作用。另外考虑到对锚杆长度进行差异组合在经济上更为合理,由此将边坡锚杆组布设成长-中-短型、中-长-短型、短-长-中型3种组合形式,通过分析安全系数差异、锚杆轴力比重和滑动面位置等变化情况,研究布置方式的变化对边坡稳定性的影响。结果表明:在组合布锚情况下,存在整体最佳锚固角θopt与层位有效锚长Leff,安全系数差异与滑动面位置的主控因素均随锚固角在各层位间不断转移,边坡破坏模式随锚固角增大由深层滑动突变为浅层滑动;当各层锚杆组采用单层布锚下的最佳锚固角进行组合布设时,加固效果一般,存在"组合-群锚效应",此时对各层锚杆组按小角度岔开布设为宜。     

承担全部设计荷载的隧道初期支护的设计计算方法

针对当前隧道初期支护设计存在不能承担全部设计荷载、以初期支护仰拱闭合的有利结构而不是以仰拱未闭合的最不利结构为最终设计目标而造成结构存在安全隐患以及给不出锚杆锚固力设计值和现场围岩变形很大使得采用岩体力学进行设计初期支护不具备条件的问题,提出按照“荷载-结构”的计算模型,采取结构力学力法对隧道初期支护承担全部设计荷载、对应施工“三台阶”法、对型钢钢架和喷射混凝土按变形协调条件确定各自承担荷载的比例系数、就钢架和喷射混凝土承载能力分别进行计算分析,明确在各部施工时对喷射混凝土强度以及锚杆的锚固力的要求。计算结果表明： 1）采取除中心夹角60°范围外其余均匀布置分布锚杆、采用“型钢钢架+分布锚杆+喷射混凝土”支护型式的隧道初期支护完全具有承担全部设计荷载的能力,且仰拱开挖不会威胁支护的稳定; 2）应将锚杆作为支护结构的链杆支座来确定锚杆锚固力; 3）锚杆和喷射混凝土3 h的强度对支护结构的承载能力影响很大。     

框架锚杆锚固寒区边坡的多场耦合分析（双语出版）

为了明确寒区框架锚杆边坡支护结构的工作机理,建立了框架锚杆支护冻土边坡的水热力耦合计算模型,采用有限元法进行了求解,基于MATLAB软件平台编写了计算程序,并通过已有的试验考证了程序的正确性。算例分析给出了边坡温度场、水分场、应力场和支护结构冻融反应的分布规律。结果表明：坡面上部受气温影响较大,融化时活动层含水量接近饱和,坡脚附近出现过饱和的“水泡”;冻结时剪应力最大值是融化时的2倍,且分布均匀,边坡处于稳定状态,融化时剪应力在活动层和稳定冻土层交界面发生突变,边坡处于不稳定状态,该交界面是潜在滑移面;在一个冻融周期内,锚杆轴力、立柱内力和水平位移均先增大后减小,且随坡高逐渐增大,3种工况下结构内力和水平位移的关系为冻结时大于融化时大于初始时;冻胀时各层锚杆锚头处轴力增量最明显,增幅沿杆轴方向逐渐减小,融化时锚杆轴力和立柱内力大幅减小,且留有残余变形。因此,框架锚杆支护冻土边坡时,建议支护结构应按冻胀工况进行设计和计算。     

框架锚杆锚固寒区边坡的多场耦合分析

为了明确寒区框架锚杆边坡支护结构的工作机理,建立了框架锚杆支护冻土边坡的水热力耦合计算模型,采用有限元法进行了求解,基于MATLAB软件平台编写了计算程序,并通过已有的试验考证了程序的正确性。算例分析给出了边坡温度场、水分场、应力场和支护结构冻融反应的分布规律。结果表明:坡面上部受气温影响较大,融化时活动层含水量接近饱和,坡脚附近出现过饱和的"水泡";冻结时剪应力最大值是融化时的2倍,且分布均匀,边坡处于稳定状态,融化时剪应力在活动层和稳定冻土层交界面发生突变,边坡处于不稳定状态,该交界面是潜在滑移面;在一个冻融周期内,锚杆轴力、立柱内力和水平位移均先增大后减小,且随坡高逐渐增大,3种工况下结构内力和水平位移的关系为冻结时大于融化时大于初始时;冻胀时各层锚杆锚头处轴力增量最明显,增幅沿杆轴方向逐渐减小,融化时锚杆轴力和立柱内力大幅减小,且留有残余变形。因此,框架锚杆支护冻土边坡时,建议支护结构应按冻胀工况进行设计和计算。     

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...     

基于PLAXIS的岩质边坡锚杆支护参数优化设计分析

锚固结构是边坡防护中常用的一种工程措施。然而由于依靠工程经验设计防护方案,选取锚杆支护参数,未能做到合理优化设计,造成工程资源的极大浪费,并带来很大的安全隐患。以杭金衢K95高边坡为研究背景,通过数值模拟对主要锚杆参数对边坡安全系数的影响进行了分析,并通过正交试验确定该边坡的锚杆支护参数,优化锚杆布置方案,达到锚固效果兼顾经济型的目的,为类似工程提供借鉴。     

基于PLAXIS的岩质边坡锚杆支护参数优化设计分析

锚固结构是边坡防护中常用的一种工程措施。然而由于依靠工程经验设计防护方案,选取锚杆支护参数,未能做到合理优化设计,造成工程资源的极大浪费,并带来很大的安全隐患。以杭金衢K95高边坡为研究背景,通过数值模拟对主要锚杆参数对边坡安全系数的影响进行了分析,并通过正交试验确定该边坡的锚杆支护参数,优化锚杆布置方案,达到锚固效果兼顾经济型的目的,为类似工程提供借鉴。     

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.     

基于FLAC3D的顺层岩质边坡稳定性及锚固优化研究

以湖南某泥质粉砂岩顺层边坡为工程背景,通过数值模拟,分析现状边坡稳定性及滑坡趋势;在分析锚固初步设计基础上进行优化,并分析锚杆分布、长度、倾角、间距等对边坡稳定性的影响。结果表明:现状边坡沿坡脚及以上多层结构面发生滑动破坏,滑动面前、中部与结构面重合,后部拉裂岩土体;优化锚固设计,锚杆与岩层夹角为45°～55°对于边坡稳定最有利,锚杆倾角增大,边坡安全系数呈先增加后降低趋势;边坡安全系数与锚杆垂直间距为三次函数关系,存在极值。锚固优化设计可有效提高边坡稳定性,可为类似工程提供参考。     

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。     

基于随机有限元法的路堑高边坡可靠性评价研究

为研究不同工况下高边坡的变形与稳定性，依托某高边坡工程，采取可靠性理论来分析计算边坡失效概率，从而评价天然状态下和锚杆+框格梁支护、锚杆支护两种支护方案的可靠性与稳定性。结果表明：依据锚杆+框格梁支护边坡的实际施工方案，通过现场实测数据分析，表明边坡处于相对稳定的状态；对岩土体参数进行可靠度分析，得到表层岩土体的黏聚力、内摩擦角、弹性模量、密度参数对结果的影响较其他参数大；通过随机有限元法对边坡进行分析计算，结果显示天然状态下边坡失效概率为35.9%,锚杆+框格梁支护方案的失效概率为1.3%,锚杆支护方案的失效概率为6.1%,表明锚杆+框格梁的支护方案效果最佳。通过数值模拟结果验证边坡实际的防护效果，可为边坡施工提供理论依据，拓展可靠性理论的应用范围。     

基于FLAC~(3D)的山区高速公路高边坡支护方案优化设计

以湖南省武冈至靖州高速公路第8合同段的CBK10+660~CBK10+720边坡工程为依托,利用FLAC~(3D)对该边坡进行稳定性分析,结果表明该边坡处于欠稳定状态,需对其采取防护措施;对适合于该边坡的防护方案考虑多方面因素进行了对比分析,确定适合于该边坡的最优化设计方案是第一、三级边坡采用方形骨架防护、第二级边坡采用锚杆支护。边坡的方案优化设计思路可为类似工程提供参考。     

正交锚杆在边坡加固中的应用研究

以邵阳境内某二级公路左侧边坡为例，针对节理岩质边坡加固方案，提出了正交锚杆和格构梁组合体系，并结合有限差分数值计算程序，计算了不同锚杆长度比时，边坡的稳定安全系数数值。结果分析表明，正交锚杆长度比在1：2附近时，可显著的提高边坡的安全系数，这与锚固锚固原理相吻合。     

破碎岩体锚固边坡的稳定性分析

在山区破碎岩体深挖路堑边坡防护方法中，锚固法是常采用的方法，对破碎岩体边坡特点、锚固边坡力学机理进行了较详细的分析，提出了一种锚固边坡的稳定性计算方法，即将锚对岩体的作用视为一种沿最佳锚固方向的体积力进行计算。     

锚杆参数对预应力锚固边坡稳定性的影响研究

采用三维弹塑性有限元分析软件,对预应力锚杆加固的大连石门山高陡边坡工程进行数值模拟,并将数值模拟结果与现场实测进行对比分析,验证了计算模型的可靠性。结合强度折减法,研究了边坡在不同锚杆参数条件下的稳定性与变形规律。研究结果表明:随着锚杆预应力的增大,边坡坡面的水平位移和坡顶竖向沉降都逐渐减小,但是当预应力超过界限值后,其边坡位移的影响不太明显;在一定范围内减小锚杆间距能够有效地减小边坡的位移,增加边坡的稳定性;采用分层开挖方式较一坡到底开挖方式,更有利于保证边坡的安全稳定。文中关于锚杆参数对预应力锚固边坡稳定性影响规律研究,可为类似的边坡支护工程提供一定技术参考。     

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.