边坡开挖支护时序有限元分析

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素, 寻求科学的支护方法, 以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象, 利用ANSYS建立了有限元数值模型, 选择未及时支护和及时支护2种支护方式, 模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量; 为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势, 选取了6个特殊节点进行监测, 主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况。分析结果表明: 无论是否及时支护, 每步剪应变增量最大值均位于坡脚, 但及时支护时, 分布面积及数值较未及时支护时小, 边坡发生失稳的可能性较低; 随着开挖推进, 水平位移增量先减小后小幅增大, 竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小, 及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小; 未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0, 及时支护后每步安全系数均大幅提高, 基本大于1.35。综上所述, 及时支护能够有效减小边坡剪切应力, 限制水平与竖向位移, 降低整体应力水平, 提高边坡安全系数, 显著改善坡体稳定性。      

锚杆支护对土质隧道围岩位移影响的数值分析

采用离散元法模拟了锚杆支护对土质隧道围岩位移的影响，分析了锚杆不同长度、不同间距时隧道上方围岩竖向位移的变化情况。结果表明：固定锚杆间距，锚杆越长在其加固范围内的隧道上方围岩竖向位移越小，但其加固范围以外的隧道上方围岩竖向位移反而略有增大；固定锚杆长度，随其间距的增大隧道上方围岩竖向位移始终有增大的趋势，且拱顶围岩竖向位移大体呈对数曲线增大的趋势；锚杆最优间距随其总长度的增加而减小。     

旧厂房改造加建基坑项目监测分析

为研究施工过程中基坑变形规律和邻近旧厂房柱下独立基础的沉降规律,以及两者之间的关系,依托某轧钢厂房改造加建项目,通过对旧厂房内加建地下室基坑坡顶的水平和竖向位移以及旧厂房的柱下独立基础的竖向位移进行跟踪监测,对监测数据进行分析。监测结果表明:基坑采用的支护形式得当,基坑边坡横向和竖向位移均满足要求,厂房内基坑施工对原有厂房的柱下独立基础沉降的影响得到了有效控制,满足基础竖向位移要求;基坑边缘过长且过于平直不利于基坑边坡稳定,适当增加短边和转折,能够增加边坡横向刚度,并为相邻边提供支点,使边坡水平变形减小,有利于提高边坡横向稳定性;在设计基坑支护时应充分考虑相邻基坑的影响。     

某工程岩质边坡支护方案数值模拟分析

以某工程岩质边坡为研究对象,基于Midas/GTS有限元软件研究了重力式挡墙法、全长粘结型锚杆支护法以及预应力锚杆法三种方案下的边坡稳定性。结果表明:初始状态边坡存在潜在的圆弧状的表层滑动带,最大塑性应变值为4. 97×10-2,位于强风化石灰岩夹板岩与中风化石灰岩夹板岩交界处;最大水平位移值为42. 02mm,初始稳定性系数为1. 08。三种支护方案下边坡最大塑性应变值分别减小至6. 70×10-3、1. 07×10-3、2. 73×10-4,最大水平位移分别减小至25. 40mm、10. 72mm、2. 56mm,稳定性系数分别增至1. 16、1. 36、1. 58。模拟结果表明预应力锚杆支护方案对边坡整体稳定性的提升最为明显,预应力锚杆支护为最优方案。     

大连地铁109标段施工监测研究

针对大连地铁109标段施工过程进行监控量测,分析施工过程中边坡稳定性问题.主要采用电子水准仪二等水准测量方法对边坡沉降进行观测,并采用全站仪对边坡水平位移进行施工过程中的监控量测,全面分析了施工过程中的沉降及水平位移数值变化规律.结果表明:明挖基坑坡顶监测点累计最大沉降值为9.2mm,最大水平位移为17.8 mm,均符合规范要求,施工过程中边坡基本稳定,能够保证安全施工,可为同类工程施工监测提供参考.     

基坑开挖对既有道路路基变形的影响分析

为了探究基坑开挖对邻近道路路基变形的影响,依托软土地区某典型基坑工程,采用大型通用有限元数值分析软件ABAQUS对此开挖工程进行建模,研究基坑开挖时的不同开挖深度和不同支护系统对路基变形的影响,并对比不同工况下路基表面的沉降量和水平位移值。分析结果表明:随着开挖深度的增加,路基顶面竖向变形量和路基边坡水平变形量都随之增加;同一开挖深度、同一支护系统下路面的水平位移受与基坑水平距离的影响相对较小。因此基坑开挖过程中应减少每次开挖的深度,避免对路基影响过大。研究成果可为类似基坑开挖工程设计提供计算依据,推进基坑开挖对道路影响的研究。     

研究锚喷网支护技术在高陡边坡防护中的应用

目前在高陡边坡工程施工体系中,锚喷网支护技术仍然是比较科学的防护手段,通过利用混凝土喷射、锚杆架护和钢筋网加固,能够使高陡边坡增加良好的坚固程度和稳定性能,有效地防止边坡的变形和滑塌。试结合实例,对锚喷网支护技术在高陡边坡防护中的科学应用进行分析论述。     

复杂空间形态边坡的稳定性分析

为合理评价复杂空间形态边坡的稳定性,基于边坡的三维点安全系数,利用三维数值模拟,提出了边坡稳定性的三步点安全系数计算方法.首先,采用强度折减法降低边坡体的抗剪强度指标,使边坡处于临界状态或者大变形状态,计算边坡临界状态的位移场;其次,设置实际的边坡岩土体物理力学参数,计算当前状态应力场;最后,综合临界状态位移场和当前状态应力场,计算边坡的点安全系数.将此方法应用于贵州贞丰煤电厂运煤道路高边坡工程,计算结果表明:未加固边坡的整体安全系数虽大于设计值1.35,但坡脚局部稳定性系数小于设计值;按照点安全系数分布规律对该高边坡的下部两级边坡采用锚杆加固,确定坡脚锚杆加固的范围为下部两级边坡,锚杆加固深度为坡面以下8 m,锚杆间距为2.0 m,锚杆直径为25 mm,锚杆加固后,边坡的局部稳定性得到显著改善,坡体点安全系数均大于1.35.      

锚索抗滑桩在大型滑坡体中的安全性评价

边坡开挖过程中,采用桩锚结构加固边坡可以很好的提高边坡的稳定性,减小坡体的位移,阻断塑性区的发展,防止滑坡的发生。结合渝黔铁路的工程实例,采用ABAQUS有限元软件,分析了某边坡施工过程中采用锚索抗滑桩的加固效果。结果发现当设置桩锚结构时,可以很大程度上减小坡体的水平位移、竖向位移和阻断塑性区的贯通,极大的提高边坡开挖时的稳定性。     

高边坡综合治理设计探讨

针对东至至九江高速公路安徽段具有代表性的高边坡进行了分析,根据风化岩质边坡结构面及破坏形式的不同,选取了不同的支护形式。对滑动破坏型高边坡进行了数值分析,结果表明,对滑动破坏型高边坡采用锚杆锚索联合支护时,在边坡中部用预应力锚索支护,不但能有效控制边坡上部的变形,而且能大大减小荷载向下部传递,因此减小边坡下部的位移。通过采用预应力锚索对滑动破坏型边坡主动加固,达到了允许边坡发生一定滑移,充分发挥边坡的自稳能力,并结合全长粘结锚杆支护,达到了经济有效地治理高边坡的目标。     

混合式锚固结构在路堑边坡中的应用

云南昭通-待补高速公路(11合同K314 550~K314 700)红石岩段边坡加固中,因地质特殊,边坡高陡,在处治中采用预应力锚杆、抗滑锚杆桩、格构护坡、高压注浆等的混合式锚固结构.运用G-slope软件对加固前和加固后的路堑边坡的稳定性进行模拟和分析,分析结果表明,采用文中的加固方法,加固后的坡体稳定性较好,各种加固结构组成了一个有机整体,从而使坡体的稳定性得到了有效的控制.     

混合式锚固结构在路堑边坡中的应用

云南昭通-待补高速公路(11合同K314+550~K314+700)红石岩段边坡加固中,因地质特殊,边坡高陡,在处治中采用预应力锚杆、抗滑锚杆桩、格构护坡、高压注浆等的混合式锚固结构.运用G-slope软件对加固前和加固后的路堑边坡的稳定性进行模拟和分析,分析结果表明,采用文中的加固方法,加固后的坡体稳定性较好,各种加固结构组成了一个有机整体,从而使坡体的稳定性得到了有效的控制.     

某路堑边坡支护方案模拟及优化分析

以某高速公路为项目背景，利用有限元软件模拟分析了锚拉式抗滑桩支护边坡的稳定性和桩身水平位移的变化情况，在此基础上对原方案中出现的桩身位移情况进行了方案优化。研究结果表明，边坡的潜在滑动面位于粉质黏土层，预应力锚索抗滑桩对边坡的稳定性提高了38.5%，但桩前土开挖后边坡稳定性下降。优化方案综合考虑初始方案中的水平位移和稳定系数的情况，优化了锚索抗滑桩的设置位置，在保证边坡稳定性的前提下，较好地降低了桩身的水平位移值和弯矩值。     

炭质泥岩路堑边坡湿化变形模拟分析

为探究炭质泥岩路堑边坡湿化前、后的变形规律,通过三轴压缩试验确定邓肯-张EB模型的参数,并利用FLAC3D软件模拟了不同坡高、坡比的炭质泥岩路堑边坡的湿化变形.研究结果表明:坡比为1︰1.5、坡高为16 m的二级炭质泥岩路堑边坡的干态、湿态的最大水平位移、竖向位移均发生在一级、二级边坡坡顶.湿化后的最大水平位移、竖直位移均增大;在坡比相同时,随着坡高增加,边坡水平和竖直方向的湿化变形均增大,竖直方向湿化变形约为水平方向湿化变形的5～10倍;在坡高相同时,对于坡比的增加,边坡水平与竖直方向的湿化变形规律不明显.     

开挖边坡松弛区的确定与数值分析方法

边坡失稳与开挖卸荷在坡体内产生的松弛区有关，正确确定松弛区范围是合理设置加固文档结构的关键．根据应力分析的结果，阐明了边坡开挖后应力与位移向坡体内部呈衰减变化趋势，由此给出了坡体开挖松弛区的概念；提出可以通过沿水平方向或与坡顶地面线平行的参考线的应力或位移变化曲线确定坡体开挖松弛区范围，给出了用数值分析方法确定开挖松弛区的流程图，并通过工程实例详细说明了确定松弛区的方法．     

浅基坑开挖对既有车站的安全影响分析

针对基坑开挖引起土体自重应力卸载,进而导致周边土体应力结构发生变化,使既有车站结构受力发生变化,从而改变既有车站安全性问题,采用midas GTS数值模拟和现场监测的研究方法,建立浅基坑和既有车站二维有限元计算模型,并结合现场对边坡竖向位移、水平位移、地表沉降、既有地铁结构水平位移、竖向位移的监测数据,分析现场安全控制情况。结果表明：在浅基坑分三层开挖,并及时控制边坡稳定的前提下,既有车站竖向位移为4.01 mm,水平位移为0.335 mm,均小于地铁安全控制标准20 mm,确认既有地铁结构安全可控。     

预应力锚杆在沪蓉高速公路(湖北省段)边坡锚固中的应用

山区高速公路顺层岩质深路堑路段,岩体经过较大的施工开挖及雨水浸渗后,往往容易产生顺层滑坡,预应力锚杆加固边坡通常是解决岩体顺层滑动的有效措施.结合工程实例对锚杆的布置、锚固段长度等进行分析,对预应力锚杆锚固边坡设计施工有一定的指导意义.     

降雨条件下明挖隧道回填土的堆载稳定性分析

对于覆土明挖隧道,回填土的堆载稳定性是评价隧道整体稳定性的关键指标之一。以徐州某临坡明挖隧道为研究对象,通过MIDAS GTS NX软件建立隧道回填土边坡计算模型,计算开挖隧道结构与坡脚所处不同距离时,施工隧道上覆盖填埋土体厚度、降雨环境等条件影响下的覆盖土体边坡位移量。计算表明,距离坡脚较远处开挖隧道,边坡水平位移量较大,且在坡脚和坡顶处的竖向位移较大;随着人工填土厚度的增加,边坡的水平位移和竖向位移皆变大;降雨后土体在水平和竖直方向的位移皆变大。工程中应重视雨季施工回填土堆载的稳定性监测,做好相应预防措施。     

双侧壁导坑法隧道围岩受力变形研究

以昌景黄高铁瑶里隧道暗挖段DK90+550～DK90+610作为研究断面，建立三维数值模型，研究隧道双侧壁导坑法施工过程中隧道的变形和支护结构的内力，深入分析了双侧壁导坑法临时竖撑曲率半径和初期支护钢拱架间距的影响。研究表明，隧道施工过程中隧道拱顶处围岩竖向位移较大，隧道拱腰处围岩水平位移较大。当开挖左侧导坑中间土体和拆除临时支撑时，拱腰水平位移会显著增大。随着双侧壁导坑法临时竖撑曲率半径的增大，围岩的竖向位移逐渐减小，水平位移逐渐增大，初期支护钢拱架的应力逐渐减小，且临时竖撑曲率半径对围岩竖向位移的影响更加显著。围岩竖向位移和水平位移均随着初期支护钢拱架间距的增大而增大，且钢拱架的变化对拱顶围岩竖向位移的影响更为显著。     

建渣土工袋挡土墙室内模型试验

建渣土工袋挡土墙是一种新型的柔性支挡结构,将建渣用作土工袋填料,有利于建渣的回收利用.设计并开展了建渣土工袋挡土墙室内模型试验,研究了不同工况下坡顶竖向沉降的变化规律、墙后土压力和墙面水平位移沿墙高的分布特征以及坡体破坏模式.研究结果表明:增加建渣土工袋挡土墙后的坡顶破坏荷载比无支护时提高了87.5%~125%,边坡支护效果十分显著;坡比从1:0.75增加到1:0.25时,坡顶承受的破坏荷载降低了11.8%~29.4%;建渣土工袋挡土墙墙面水平位移随墙高呈鼓型分布,最大水平位移位于距墙底约1/3~1/2高处.建渣土工袋挡土墙墙后土压力为非线性分布,最大土压力值出现在距墙底约1/3高处;建渣土工袋挡土墙墙后土体的滑裂面从圆弧形向折线形变化,滑裂面前缘高度均位于距墙底1/3~1/2高处;距墙底约1/3~1/2高处为建渣土工袋挡土墙的薄弱部位,在设计和施工中应考虑一定的工程措施予以加强.