基于有限元研究抗滑桩不同桩间距加固膨胀土边坡的稳定性

以吉林—珲春客运专线典型膨胀土边坡工程为依托,采用有限元强度折减法计算分析ABAQUS线弹塑性模型,对不同桩间距抗滑桩加固膨胀土边坡的稳定性进行分析,并与现场监测数据进行对比。研究结果表明:随桩间距的增大,膨胀土边坡安全系数逐步降低,且降低速率先平缓后加快;计算出最合理的抗滑桩间距为5.25 m,验证了抗滑桩施工间距布置的合理性;通过与现场监测数据的对比,验证了数值模拟结果的正确性。     

有限元强度折减法在岩土边坡上的应用

采用ANSYS有限元分析软件,通过实际算例,对岩土边坡采用有限元强度折减法进行稳定性分析,能得到较直观的位移云图和应变云图,以及计算出安全系数。据此,采用抗滑桩进行边坡加固能显著提高边坡的稳定安全系数,收到较好的抗滑效果。     

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。     

强度折减法在边坡稳定分析中的应用

系统介绍了有限差分强度折减法的基本原理,指出了在数值分析过程中,判定边坡达到极限平衡状态的标准之——边坡滑动带塑性区的完全贯通。对一有特定滑动面的边坡实例(Zhang Xing提供的椭球体滑面)进行了有限差分强度折减法数值模拟,对比分析了此边坡在达到极限状态前和极限状态时滑动带的塑性区发展和贯通情况,由滑动带塑性区完全贯通这一标准得到了此边坡的安全系数,与Zhang Xing提供的安全系数相近,说明有限差分强度折减法计算的安全系数具有一定准确性。通过变换边坡岩体的物理力学参数,再次用有限差分强度折减法分析了Zhang Xing提供的椭球体滑面,得到不同安全系数,由此可知有限差分强度折减法计算的边坡安全系数是一个与岩体物理力学参数有关的量,说明此方法计算的安全系数有一定的局限性,需要进一步改进。     

滑坡推力在多排抗滑桩上的分配情况研究

传统滑坡推力计算,通常应用不平衡推力法进行抗滑桩设计.但对于多排抗滑桩治理工程的设计,常规方法无法准确计算每排桩上的推力大小以及分布形式,而有限元强度折减法计算滑坡推力遵循桩-土相互作用原则,可以得到桩后推力与桩前抗力分布形式.以十堰一天水高速某多级剪出口滑坡为研究对象,通过对破碎岩石老滑坡的成因与滑动机制进行分析,明确促使滑坡复活的各种因素.在此基础上应用Plaxis软件建立有限元模型,通过数值计算方法得到边坡开挖过程、降雨过程与强度折减过程3种不同工况下抗滑桩桩后推力与桩前抗力的分布情况,进而得到每排抗滑桩的滑坡推力分担比.该方法避免了传统方法存在的种种局限性,为多排抗滑桩设计提供一种行之有效的解决办法.     

高速公路改扩建边坡支护方案及稳定性分析

对某高速公路改扩建工程既有路堑边坡的现有服役状态进行调研,针对改扩建工程的特点,提出分级开挖法及抗滑桩支护两种土质高边坡加固方案,采用Plaxis有限元强度折减法分析了两种支护方案下边坡各施工阶段的稳定性;利用理正岩土软件计算了边坡下滑力,根据桩身内力进行了抗滑桩截面配筋验算。     

机场堆石体道基边坡稳定性分析

针对某大型高填方机场堆石体边坡工程,研究了该堆石体路基边坡的稳定问题。根据堆石体材料的相关力学性质,确定其对应的强度参数,采用强度折减法和极限平衡法,建立有限元模型计算边坡稳定安全系数,获得了堆石体各材料参数和边坡设计条件对边坡稳定安全系数的影响。通过比较分析,强度折减法分析堆石体边坡稳定时,计算结果更为安全,并提出了针对该堆石体边坡设计安全符合控制要求的工况。     

基于FLAC3D强度折减理论的边坡稳定性分析

将强度折减理论与FLAC3D软件相结合,分析土质边坡的稳定性,以静力平衡计算收敛、边坡塑性区的贯通性及边坡坡脚位移的突变性作为边坡失稳判断依据,求得边坡的安全系数,并搜索到土坡的临界滑动破坏面,进而评价边坡的稳定状态。     

某岩质边坡工程稳定性的有限元分析

阐述了有限元强度折减法的基本原理,采用二维弹塑性有限元法分析了某岩质边坡的稳定性,通过强度折减计算其安全系数,并与传统的极限平衡方法得到的结果对比,结果证明,有限元强度折减法求解岩体参数相对于传统极限平衡方法有诸多优点,适用于边坡稳定性分析。     

基于强度折减法的均质高边坡稳定性分析

通过建立有限差分数值模型,采用强度折减法对临离高速公路均质高边坡稳定性进行了系统分析。将强度折减法计算得到的边坡安全系数与传统的有限单元应力法计算结果进行对比,结果表明:两者安全系数基本相同,从而验证了该计算方法的合理性。最后,分析了粘聚力、内摩擦角以及剪胀角等重要参数对边坡安全系数的影响。     

极限平衡法与有限元强度折减法对某公路边坡挡土墙稳定性分析

针对边坡稳定性分析的极限平法和有限元强度折减法的特点进行了讨论,并结合一具体挡土墙的工程实例,采用极限平衡法和有限元强度折减法对该挡墙的整体稳定性进行了计算分析。分析结果表明：采用极限平衡法和有限元强度折减法均可以得到边坡的安全系数,且采用极限平衡法得到的安全系数值偏安全,可满足工程设计要求。采用有限元强度折减法可以得到边坡体的应力-应变,可作为极限平衡法的补充设计依据。     

倾斜软弱地基高填方机场边坡稳定性分析及治理对策研究

基于有限强度折减理论,以东北某倾斜软弱地基高填方机场边坡为背景,运用MIDAS GTS软件,开展不同综合坡率下的稳定性分析,探究以坡顶、坡脚位移场为表征的边坡破坏力学行为及滑塌机制,得出相应的安全系数以及较为合理的坡率。并针对潜在病害开展碎石桩复合地基加固技术研究,得出经济有效的桩径、桩距和桩长。     

基于有限元强度折减法确定某隧道的安全系数

有限元强度折减法在确定边坡安全系数中得到了广泛应用,其基本原理为：同时折减土体材料强度参数c、φ值,找到边坡濒临破坏时的折减系数,此折减系数即为安全系数。对于隧道结构可采用类似的方法：折减土体的材料强度,将隧道濒临破坏时的折减系数定义为隧道的安全系数。通过有限元强度折减法计算得到算例隧道的安全系数。     

埋入式抗滑桩在奉云高速分界梁滑坡中的应用

重庆奉云高速分界梁滑坡体厚度达到35m,如果采用全长抗滑桩支挡,桩总长可达50m左右,弯矩和截面都非常大。采用埋入式抗滑桩后桩的长度、截面尺寸、钢筋用量都大大减小,和全长桩相比节省投资1/3左右。本文介绍了该滑坡采用埋入式抗滑桩的设计计算方法。首先采用有限元强度折减法算出不同桩长时的稳定安全系数,并以设置埋入式抗滑桩后的稳定安全系数达到规范要求的稳定安全系数为原则。当设桩后的稳定安全系数达到规范要求时,此时的桩长即为合理桩长。工程现场监测数据表明,该滑坡采用埋入式抗滑桩加固后滑坡深部位移和抗滑桩受拉钢筋应力均较小,表明该滑坡治理是成功的,另一方面也表明采用有限元强度折减法进行埋入式抗滑桩的长度设计是可行的,可供类似工程参考。     

抗滑桩桩位对边坡稳定性影响的有限元强度折减分析

采用有限元强度折减法对单排桩抗滑桩在不同设桩位置加固滑坡进行数值模拟,研究发现不同的桩位影响滑坡的稳定安全系数、滑动面的位置和形状。桩位不同决定了是桩后土体还是桩前土体滑落。桩位选择的一个重要原则是加固后滑坡体的稳定安全系数必须大于设计要求的安全系数,否则就会出现桩端越顶破坏或桩前土体滑落。     

基于强度折减法的边坡安全系数分析

对具体边坡工程进行了基于强度折减法的有限差分分析,得到了迭代步数突变、计算不收敛、位移最大值突变以及塑性区贯通4种边坡破坏判据下的安全系数。结果显示不同破坏判据下的安全系数略有不同。最后通过基于Sarma法的极限平衡分析验证了强度折减法得到的安全系数的可靠性。     

节理岩质边坡稳定性数值模拟分析

将通用有限差分法与强度折减法结合,对含结构面的岩质边坡稳定性进行了分析。通过对节理岩质边坡的块体单元和接触面单元的强度参数进行折减,当模型失稳时,其折减系数就是边坡的安全系数。由对应的边坡块体的速度矢量可以确定滑动面和边坡的破坏形态。通过与传统的极限平衡法的结果比较,表明基于有限差分的强度折减法是一种可靠、有效的方法,为节理岩质边坡的滑动面确定与安全系数计算开辟了新途径。     

FLAC强度折减法在开挖边坡稳定分析中的应用

FLAC强度折减法将强大的数值计算能力与强度折减技术进行结合来描绘边坡的失稳形态及受力状态,判定边坡的稳定性。文中利用FLAC强度折减法对西南糯扎渡电站尾水出口边坡的稳定性进行分析,结果表明:强度折减所确定的边坡安全系数与极限平衡最危险滑面搜索所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也很相似。     

基于强度折减法的土质边坡安全系数计算

利用有限元强度折减法并结合FLAC3D程序,对二维均质土坡、二维非均质土坡和三维均质土坡3个经典算例进行分析。采用3类失稳判据分别判定边坡的安全系数,并将其与极限平衡法的计算结果进行对比。结果表明:有限元强度折减法与极限平衡法的计算结果接近相等,能够较精确地计算土质边坡安全系数;3类失稳判据判定的安全系数不完全相等,但差别甚微,表明3类失稳判据都能用于判定边坡临界失稳状态。     

大砬子沟2号隧道出口路基边坡稳定性分析

依托大砬子沟 2 号隧道出口段路基边坡工程,运用 midas GTS NX 有限元软件计算模型分析挡土墙+喷锚支护前后应力变化特征以及水平、竖直位移变化特征。结果表明:在自然状态下,采用强度折减法（SRM）计算得出的路基边坡安全系数为 1.11,小于边坡安全系数标准值 1.35,不满足稳定性要求;经削坡和挡土墙+喷锚支护后,边坡X方向最大位移减小为 4 cm;在支护作用下,土体基本保持稳定,经强度折减法计算得出支护后的安全系数为 1.37,符合安全系数标准,可以保证边坡的安全。