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．     

多雨季节公路岩质边坡施工稳定性研究

通过数值模拟软件MIDAS/GTS对在加固前后降雨入渗对边坡稳定性的影响进行研究,可以得出：加固前坡体在天然状态下开挖稳定性较好,在降雨入渗条件下随着降雨强度、降雨持时的增加,边坡的水平位移不断增加。采用锚喷护面后,即使发生暴雨,边坡的最大水平位移仅为25mm,最大垂直位移为15mm,此时计算出的安全系数为1.28,边坡稳定。     

某顺层岩质边坡及其支护稳定性数值分析

为研究顺层岩质边坡支护稳定性、改善边坡结构面易失稳的问题,以某岩质边坡为对象,通过数值模拟分析得到某岩质边坡在支护施作前后塑性区分布变化、整体位移以及剪切应力的变化规律。结果表明:在支护结构施作前后,边坡塑性区的面积分布、最大塑性应变值以及其位置都发生了改变,提高了边坡稳定性;施作支护结构后边坡的最大位移相对初始状态下减小31. 2mm,对抑制边坡的变形效果显著;随着支护结构的施作,边坡剪应力整体分布趋势及剪应力最大值变化较小,边坡坡面最大剪应力分布情况变化明显,坡脚处剪应力逐渐减小,施工过程坡脚发生剪切破坏可能性较低。     

某偏压隧道边坡开挖稳定分析与加固处理

针对存在偏压隧道的某在建公路边坡因切坡施工的影响问题,采用FLAC3D分析其稳定性。首先通过对存在隧道的原状边坡进行开挖数值模拟计算,根据计算所得水平位移和剪应力、应变张量分布特征,分析其潜在滑动面和隧道围岩受拉影响区,确定其加固范围。并进一步分析了锚索加固处理措施的效用,计算结果表明:采用锚索加固设计,边坡坡脚和坡面的受力变形均可得到明显改善,隧道围岩拉应力区域显著减小,稳定性大为提高。     

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。      

基于强度折减法的边坡开挖稳定性数值分析

基于FLAC3D讨论了岩质边坡工程在天然状态下和开挖状态下力学模型的变化。在该岩质边坡工程中,选择了某断面进行了数值模拟分析。从坡体材料的力学参数、开挖施工过程等角度模拟了原型坡体的情况,取得了较好的效果,得到以下结论:通过对天然状态下边坡进行分析,从应力、位移和塑性区角度分析了边坡在天然状态下处于稳定状态;边坡开挖以后通过的模拟分析开挖边坡的位移、应力以及剪切应变增量的变化,说明开挖边坡的破坏规律。     

桩板墙结构加固边坡的稳定性分析

为探讨桩板墙加固边坡的稳定性,根据多块体滑移理论,采用极限分析上限定理,导出了为保证边坡稳定桩板墙结构中抗滑桩应提供的抗力的计算公式,提出了桩板墙结构加固边坡稳定性的一种新的分析方法.用该方法对算例进行了分析,并与旋转破坏模型获得的结果进行了比较.研究结果表明:桩板墙结构中,抗滑桩应提供的抗力随边坡坡角增大而增大,随坡体材料抗剪强度增大而减小;边坡潜在滑移面埋深随坡体抗剪强度增大变浅;按新方法得到的潜在滑移面比基于旋转破坏模型获得的潜在滑移面更危险.      

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.     

某均质岩层边坡预应力锚索加固稳定性分析

为了弄清楚预应力锚索对于边坡的加固作用,利用有限元分析软件FLAC3D建模,分析了边坡在施加预应力锚索后的变化规律,得出以下结论:预应力锚索在约束x方向上的位移较为明显,z方向的沉降次之,限制边坡潜在滑动面的位移;预应力锚索可以改变坡面上的主应力和剪切应力方向,达到提高滑面抗滑力的效果;预应力锚索可以提高滑动面的抗剪切强度,达到减小剪切应变增量的效果;预应力锚索可以优化坡面塑性区的分布,消除潜在滑动面的存在,使坡体处于稳定状态。     

软土堤岸预应力桩锚支护体系工程特性分析

江苏省连云港盐灌船闸下游软土堤岸航道支护工程采用预应力桩锚支护+ 支护体后侧粉喷桩局部加固的支护体系。采用数值分析法分析不同影响因素对支护体后侧粉喷桩局部加固后堤岸预应力桩锚支护体系变形受力特性的影响。基于现场试验数据,对有限元数值分析模型进行验证,探讨桩径、锚固深度、锚固力及桩体抗弯刚度等因素对桩身变形和弯矩分布规律的影响。结果表明:桩体嵌固深度的增加有效地控制了桩锚支护结构的水平位移和弯矩,随着锚索锚固力的增加,桩锚支护结构的水平位移减小,但弯矩增大;桩径和桩体抗弯刚度变化对支护结构的水平位移和弯矩的影响效果不明显。     

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。     

锚墩式主动防护网加固边坡防护效果数值分析

为研究锚墩式主动防护网这一新型锚-网组合结构加固边坡的防护效果,依托省道S216线典型高陡边坡,采用FLAC^3D有限元软件对锚墩式主动防护网和传统预应力锚索两种加固措施进行数值模拟,分别从边坡的位移、应力、应变分布特征和边坡安全系数方面进行对比分析。结果表明：(1)锚墩式主动防护网中的锚-网组合结构可同时有效限制边坡浅表层变形破坏和深层滑动失稳破坏;(2)相比单一预应力锚索,锚墩式主动防护网加固边坡的位移场、应力场、应变场分布均匀合理,边坡安全系数高,加固效果更优;(3)由于锚墩式主动防护网具有整体加固效应,预应力锚索锁定值应考虑坡面主动防护网防护作用力的增量。研究成果可为锚墩式主动防护网的合理设计和推广应用提供参考。     

炭质页岩边坡合理开挖施工工艺研究

炭质页岩路堑边坡的坡体结构较为复杂.为了得到合理开挖施工工艺,利用FLAC3 D软件对边坡以不同开挖坡比、不同分级开挖高度下稳定性情况进行数值模拟,研究表明:随着边坡开挖施工,边坡安全系数越来越小;边坡每级开挖深度为10 m时,边坡安全系数最大.     

地铁区间隧道水平旋喷预加固效果数值模拟

为了解水平旋喷桩预加固隧道围岩的力学效果，针对深圳地铁大剧院—科学馆区间隧道水平旋喷预加固工程实例，将旋喷桩简化为厚0．5m的预支护结构，借助三维弹塑性有限元程序，对有无水平旋喷桩加固时隧道开挖引起的变形进行了对比分析．分析结果表明，隧道施工过程中，有旋喷桩时，拱顶和地表最大沉降减小50％左右，洞周塑性区范围大大缩小。     

桩锚支护在隧道基坑防护中的应用研究

桩锚支护体系是采用锚索代替基坑支护内支撑,给支护排桩提供锚拉力,能减小支护排桩的位移和内力。以某隧道基坑为工程实例,采用桩锚结构对基坑进行支护,对桩锚支护结构进行了设计,并对基坑开挖进行了三维数值模拟,对类似工程有一定的借鉴意义。     

预应力锚杆加固高陡边坡的数值模拟

为了探讨预应力锚杆加固的高陡边坡在开挖支护过程中位移开展情况,运用MIDAS/GTS有限元软件,对使用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.首先研究了边坡开挖支护过程中,开挖面上各点的水平位移和坡顶地面的竖向沉降的开展情况,接着分析了锚杆不同预应力值条件下边坡的稳定和变形规律.研究表明:边坡在开挖支护过程中,坡面上各点的水平位移和坡顶地面的竖向沉降逐渐增大;预应力锚杆能够有效地限制边坡的水平位移和竖向沉降,但是当预应力超过界限值后,继续增大预应力值对位移改变的影响不太明显.     

黄土地区陡崖坡段桩基合理临坡距研究

标准装配化的中小跨径山区公路梁式桥周期短、地形适应性强、经济效应显著,在我国山区应用广泛,但由于路线的固定、上部结构的装配标准化和山区地形的沟壑纵横,导致诸多桥梁桩址不可避免立于陡崖等不良地形之上,桩-土作用复杂、边坡稳定性问题敏感,合理的桩身临坡距离能够保证边坡稳定性和桩基施工工程中的安全性.针对陡崖坡段边坡稳定性问题,笔者利用ABAQUS建立非线性有限元模型,采用强度折减法以桩身至桩前临坡距离为参数进行了不同临坡距对边坡稳定性、土体位移和桩土接触状态的影响特征分析.研究结果表明:高陡边坡属于天然不利地段,边坡安全系数小于1,潜在滑动面形状较陡且位置在坡脚之上;随着桩基临坡距的增大,极限状态下边坡土体的整体位移和桩前土体的脱开范围先变小后趋于不变,考虑临坡距对边坡稳定性、位移和桩土接触状态的影响,建议陡坡坡顶桩基临坡距离应不小于10 m.     

注浆钢管微型桩加固滑坡的试验研究

为探讨注浆钢管微型桩对滑坡的加固机理,通过离心模型试验,分别从坡顶位移、坡面位移及坡内部位移分析了注浆钢管微型桩对滑坡的控制效果,并讨论了钢管微型桩的受力特征.试验结果表明:注浆钢管微型桩能有效地控制边坡土体位移,阻止滑坡的产生,防止圆弧型滑裂带的形成,仅坡体表面局部浅层形成裂纹;前桩所受的最大土压力约为后桩的13.3%,表明后桩承受较大的滑坡推力;加固过程中,前桩的弯矩曲线由反S型逐渐变为S型,而后桩的弯矩曲线一直呈S型.     

降雨入渗条件下抗滑桩加固边坡三维仿真分析

以贵广铁路某边坡抗滑桩加固工程为例,在建立三维仿真模型基础上,计算各坡点位移随时间的变化数值,并对比分析降雨、抗滑桩加固等不同条件对边坡稳定性的影响。仿真结果表明:在降雨条件下,抗滑桩对边坡的稳定性有很大的改善作用,此时坡体位移变化规律具有新的特点。