抗滑桩加固高边坡受力特征影响因素分析

抗滑桩是一种常见的高边坡支挡措施,为研究影响抗滑桩的受力性能的主要因素,基于ABAQUS数值模拟研究了桩径、桩体嵌固段长度和桩位对桩内力分布影响。结果表明：（1）桩身弯矩和剪力与桩径呈正相关关系且抗滑桩能够显著提高边坡的稳定性,增大桩的直径更有利于边坡的稳定性;（2）抗滑桩的嵌固段深度对桩的内力分布也会产生影响。具体来看,嵌固段越长,桩身内力越大,但增大嵌固段长度可以有效减小桩顶位移;（3）桩布设位置对于桩身的内力影响表现为桩位越靠近坡趾,桩的内力以及桩顶位移越小。因此在抗滑桩设计时,要综合考虑桩的受力和桩的位移。研究结果为高边坡工程治理提供了有益的参考。     

锚索修复大变形抗滑桩预应力上、下限值计算方法

施加预应力锚索是修复大变形抗滑桩工程常用的技术之一，而锚索预应力的计算是修复工程设计的关键。基于弹性桩基本理论定义"大变形抗滑桩"概念，界定抗滑桩修复工程中锚索预应力上、下限值对应的桩顶位移状态；以修复上、下限状态的桩顶位移为设计目标，将抗滑桩自由段假定为悬臂梁，嵌固段假定为弹性地基梁，利用桩-索位移变形协调条件，分别推导锚索预应力上、下限值表达式，并将所提计算方法应用于预应力锚索修复大变形抗滑桩模型试验。结果表明：采用所提计算方法与模型试验获得的锚索预应力上、下限值误差仅6%，施加预应力锚索改善了大变形抗滑桩桩身受力性能，修复效果较好，验证了此方法的合理性。现场工程应用表明：某特大滑坡大变形抗滑桩桩顶位移得到有效遏制，抗滑桩工程处于稳定状态，进一步印证了所提方法的正确性。     

大角度斜拉桩计算方法及工程应用

针对现有预应力锚索抗滑桩使用空间受限的情况，提出一种大角度斜拉桩，结合Winker弹性地基梁理论和弹性支座法，为其建立力学计算模型。用桩锚变形协调条件，推导锚索拉力计算公式，并将抗滑桩从滑面处分为上、下两部分，滑面以上部分按结构力学方法计算，滑面以下部分按Winker弹性地基梁法计算。通过Matlab编程实现锚索拉力、桩身内力及位移计算结果输出。采用Optum G2软件建立数值模型对理论模型进行验证，结果表明：计算方法能准确反映桩顶大角度斜拉桩的受力、变形特点，计算结果的精确程度取决于地基系数选取的合理性与准确性。最后，以重庆某基坑边坡工程为例，与普通抗滑桩进行对比分析，计算结果表明：大角度斜拉桩受力模式更加合理，大角度斜拉锚索可有效减小桩身弯矩、剪力、位移等，进而减小桩身截面尺寸、配筋和嵌固段长度。     

国道205线永安桃源洞滑坡治理工程设计

根据桃源洞滑坡的变形特征、地质情况,研究该滑坡形成原因,并采用参数反演法,计算自然工况下的滑坡稳定安全系数.对预应力锚索微型桩、预应力锚索框架和预应力锚索抗滑桩等3种方案进行技术、经济比选,确定以预应力锚索抗滑桩为滑坡的最终治理方案.考虑桩锚作用效应,并通过对抗滑桩施工及运营过程中的3种工况进行验算,确定设计内力,其分析与计算思路可为预应力锚索抗滑桩治理滑坡的设计提供参考.     

基于预应力锚索加固的抗滑桩受力特性研究

首先分析了抗滑桩的设计内容和方法,然后建立有限元模型,对普通抗滑桩和预应力锚索抗滑桩的位移、应力特征进行分析。结果表明：抗滑桩最佳布置位置滑坡推力下反弯点到滑坡出口段;普通抗滑桩桩顶部位水平位移达35cm,锚索抗滑桩在桩深9m处最大位移仅为3mm;锚索抗滑桩竖向位移相当于普通抗滑桩的1/2;锚索抗滑桩在嵌固段的应力小,受力特征较普通抗滑桩合理,在实际工程中具有更好的加固控制效果。     

抗滑桩设计中的两个问题

文章针对抗滑桩加固边坡设计中抗滑桩内力计算、合理桩长的选择这两个问题,运用有限元强度折减法直接计算抗滑桩所受的滑坡推力、桩身内力、滑面形式,优化锚索的锚固力,使锚索与抗滑桩协调作用。研究不同桩长的抗滑桩加固效果,发现沉埋桩不仅可使边坡达到足够的稳定性,而且沉埋桩所受的滑坡推力降低、桩身内力比全长桩更为合理,在条件许可的情况下沉埋桩可更为有效地加固边坡,这为抗滑桩设计中选择合理桩长的这个问题提供了一个很好的解决方法。     

双排式钻孔抗滑桩设计及计算方法研究

双排抗滑桩已经在滑坡治理中使用,但其计算理论还缺乏共识。双排式钻孔抗滑桩主要承受滑坡推力,可认为桩的竖向变形为零,基于桥梁多排桩基桩内力和位移计算理论,可将位移法三元一次方程组简化为二元一次方程组,刚度系数由9个减少到4个,以简化求解桩身内力和位移分布。基于桥梁桩基承台计算理论并结合工程实例,建立双排式钻孔抗滑桩连梁刚接时连梁高度的近似计算公式,并建议计算连梁高度时乘以0.7~0.9的折减系数。应用于工程实践发现:在滑坡推力较大时,采用双排式钻孔抗滑桩比单排桩施工进度快、安全性好及造价低;方法与刚架模型计算方法相比,发现刚架模型的计算结果偏于保守,不同的桩底支承条件时计算结果相差较大,使用时当嵌固段岩石完整坚硬且嵌入较深时,建议按固定支承处理,当嵌固段岩石完整但嵌入不深或者嵌入较深但岩石风化破碎严重时,建议按铰支承处理。     

基于双参数法和加权残值法的锚拉抗滑桩内力分析

由于锚拉抗滑桩作为一种新型抗滑支挡结构,还没有一种规范的方法对其内力设计计算方法进行说明.于是基于双参数法和加权残值法原理,引入B样条函数作为试函数,提出了一种计算锚索抗滑桩全桩内力的新方法.该方法将锚拉力作用于桩顶,考虑各种桩底支承条件,针对受荷段和锚固段控制微分方程的不同,采用子域最小二乘配点加权残值法,得到了全桩内力计算的普遍计算程式,并编制了相应计算程序.同时此法可对全桩进行整体分析,无需对抗滑桩分滑动面上下两部分分别进行计算,也可考虑桩顶位移与锚索水平位移相协调.将本方法应用于2个工程实例的分析,并与传统的查表法和有限差分法进行比较,分析计算表明该法只需划分极为稀疏的网格就可达到很高的计算精度,而且计算所费时间极短,可大大提高计算效率.     

锚索自由段长度对锚索桩内力的影响

在横向变形约束弹性地基梁法分析锚索桩内力的基础上,详细阐述了锚索自由段长度对锚索拉力与桩身内力的影响,说明了锚索自由段长度是影响锚索桩内力的一个较为重要的因素。通过工程实例分析,指出在同一加固工程中,若锚索自由段长度减小,则锚索拉力增大,桩身内力(剪力、弯矩)减小,对于桩体发挥其承载能力有利,提出可以通过适当注浆来减小锚索自由段的有效计算长度,以改善锚索桩的受力状况。     

预应力锚索抗滑桩治理公路高陡边坡的应用

目前治理公路高陡边坡的措施有SNS柔性防护技术、喷锚网支护技术、抗滑桩墙体系等支挡结构,预应力锚索抗滑桩是治理高陡公路边坡一种新型支挡结构,具有受力合理、材料利用率高、经济等特点.分析了预应力锚索抗滑桩加固机理和体系的变形特征特点,并且分别以桩的锚固段为固定端和铰支为桩的受力模型,按变形协调原理分析了预应力锚索抗滑桩的内力.结合水任至南宁公路某高陡边坡治理的一个工程应用,体现出这种抗滑结构的优越性.     

川藏公路前龙段滑坡整治工程的锚索抗滑桩设计研究

本文依据川藏公路前龙段滑坡机理及整治技术研究成果,对现有锚索抗滑桩设计理论和方法进行了研究,分析了锚索预应力下岩土抗力对抗滑桩受力的影响,引入了锚索拉力系数m的概念,提出了半坡桩设计要点,为改进完善锚索抗滑桩设计提供借鉴。     

深基坑桩锚支护体系桩身内力及变形监测分析

依据西安市高新区某桩锚支护式深基坑支护桩内力和侧向位移的监测数据,对支护桩桩身内力与变形的变化规律进行了对比分析,得到了桩身弯矩和位移沿深度方向的分布。分析结果表明:随着基坑开挖深度的增加,支护桩的桩身弯矩值以及桩身向基坑内侧方向的位移不断增加,桩身弯矩最大值出现在基坑开挖底面以下,反弯点沿桩身向下移动。锚索锁定后对桩身内力与位移的作用显著,减小了桩身弯矩,限制了桩身位移的增加;空间效应在基坑开挖过程中,对桩身内力与位移产生影响,基坑中间支护位置桩身的最大弯矩值与位移值明显大于其他支护位置,分析结果可对基坑的进一步施工提供参考。     

双排抗滑桩桩土作用分析模型及其应用

考虑坡体滑移的最不利工况,以滑动面为分界面,分析了双排桩与坡体作用的作用机理与关系表达式;引入p-y曲线法模拟桩间土与双排桩接触非线性特征,并结合经典土压力理论与相关应力路径三轴试验对其参数进行了求解,由此建立了双排抗滑桩与桩周土体非线性相互作用模型。在此基础上,导出双排桩不同特征桩段微分方程,利用横系梁传力协调作用及边界条件,提出了双排桩桩身内力和位移的有限差分迭代算法。试验对比分析表明,计算值与实测值吻合较好,该方法可用于双排抗滑桩的内力分析计算。     

锚杆抗滑桩系统可靠性设计分项系数研究

研究了锚杆抗滑桩系统可靠性设计的分项系数方法,讨论了系统随机变量的选取,将系统的失效模式分为桩身的剪切破环、锚杆的拉断或拔出和地基承载力不够引起的系统失稳,提出将锚杆抗滑桩作为串联系统,分别推导了锚杆和抗滑桩的分项系数表达式,建立了锚杆抗滑桩系统的可靠性设计理论。通过实例,验证了方法的合理性和实用性。     

锚杆抗滑桩体系的群桩、群锚效应研究现状分析

对锚杆抗滑桩系统的群桩效应、群锚效应的研究现状进行了分析。虽然锚杆抗滑桩体系和预应力锚索抗滑桩体系近年来在工程中大量应用,但其设计计算理论研究远远滞后于工程应用。将桩-锚作为一个系统来研究抗滑桩的群桩效应和锚杆或预应力锚索群锚效应的论文至今很少见到,国外对于群桩效应的研究主要集中在圆形截面桩上,对于矩形截面桩的研究成果则不多见。对于群锚效应问题,也存在理论远远落后于工程实践的情况,为了避免群锚效应的发生,只能给出一些建议性的措施,因此,加强对锚索抗滑桩系统的群桩效应、群锚效应的研究,不仅是十分必要的,也具有重要的理论意义和应用价值。     

北京地铁14号线高家园站-望京站区间单洞双线盾构临近穿越群桩的响应与防护

为减小盾构隧道施工对邻近群桩基础的影响,对10 m内径盾构穿越的机场快轨群桩响应进行数值模拟,分析盾构法隧道施工引起的群桩变形及内力变化情况。结果表明,开挖后桩身发生弯曲变形,桩身内力发生明显变化,前桩具有隔断作用,隧道施工对群桩中后桩的影响较小。群桩邻近盾构时采用复合锚杆桩作为隔断桩,复合锚杆桩加固桩侧土体的同时,可采用多排组合形成较大隔离刚度,套管施工可有效控制施工期间的环境影响。     

变形协调条件下锚索框架梁-抗滑桩边坡支护体系设计方法研究

目前设计实践中坡面锚索框架-坡脚抗滑桩边坡支护体系未考虑变形协调,支护结构存在两种防护形式先后顺序破坏的风险。通过建立坡体变形与锚索、抗滑桩变形的关系,推导了锚索+抗滑桩支护体系的变形协调公式,结合锚索和抗滑桩的变形计算方法,提出了变形协调条件下锚索-抗滑桩支护体系的设计方法。建议在下滑力无法准确确定时,应采用低刚度的锚索,并尽量设置较高的锚索预应力锁定值,保证锚索在充分发挥锚固力的同时,增强其对变形的适应能力,提高锚索框架-抗滑桩支护体系的变形协调性。     

基于FLAC3D的杂填土边坡抗滑桩加固方案设计研究

运用FLAC3D软件，模拟了某项目杂填土边坡抗滑桩加固边坡的稳定性。通过几种加固方案涉及的抗滑桩组合锚索前后，锚索倾角变化，预应力筋以及桩截面形状等加固形式变化，对锚索、预应力筋、桩截面形状、桩体、桩间挡板等对边坡稳定性、桩体内力、桩间拱形成的影响程度进行分析，确定了合理的加固方案，并将加固方案与按传统方法计算结果进行了对比，验证了结果的可靠性。