秀松高速公路路堑高边坡应力状态与防护措施研究

基于ANSYS有限元软件从开挖前、开挖中及开挖后对秀松高速K5+823～K5+957段路堑高边坡应力状态进行了详细研究,结果表明:开挖前路堑边坡在自重作用下处于稳定状态;边坡开挖过程中出现了应力重分布,且逐级开挖和连续开挖两种情况下边坡的应力和位移状态差别较大;开挖后,边坡部分变形较大,易出现边坡滑移,需尽快支护。结合项目实际情况并根据计算结果,选择预应力锚索设计作为支护方式,通过试算法对预应力锚索进行了设计,并对支护后的边坡稳定性进行了分析,选择4个关键点进行数据对比,结果表明,使用支护措施后,各方向的位移和应力值显著减小,边坡处于稳定状态,可保证边坡安全。利用有限元计算对边坡稳定性进行了分析,优化了路堑开挖方式和边坡处理措施,有效保证了施工安全,有利于节省设计和施工时间,具有较好的社会和经济效益。     

路堑边坡桩锚支护施工过程数值分析

对长沙市某桩锚支护路堑边坡的施工过程进行数值模拟，分析研究边坡开挖对周围土体变形、支护结构变形及受力的影响。结果表明:桩顶的位移先向边坡土体变形，再向坡前临空面变形；边坡开挖后坡顶的小土坡在其坡面中点高度处产生的y向位移最大；边坡开挖对坡顶的6层建筑物无太大影响；边坡土体开挖后在开挖面的中部和边缘处会出现较大的地表隆起；开挖面以上桩后各点的土压力随着开挖高度的增加出现先增大后减小的现象；第1～3排预应力锚索自由段的轴力是随开挖高度增加先减小后增大，而第4～6排预应力锚索自由段的轴力仅有增长的趋势，最终锚索的最大轴力均小于初始预应力值。     

预应力锚索框架梁在某多级边坡治理工程中的数值模拟

以贵州某高速公路多级边坡为例,采用FLAC3D软件构建三维计算模型,分析预应力锚索框架梁对多级边坡的支护效果及开挖对框架梁的受力影响。研究结果表明:当采用预应力锚索框架梁+抗滑桩对边坡进行防护后,边坡变形得到有效控制;坡面框架梁所承担的荷载随坡体开挖逐渐增加;第二级坡面框架梁较第三级、第四级坡面框架梁所受荷载大;边坡水平位移最大值出现在边坡的中下部,在开挖过程中应防范该处发生"鼓胀"破坏。     

“预应力锚索+桩板式挡土墙”支护结构应用研究

该文以下沉式通道的支护设计为例,提出了预应力锚索+桩板式挡土墙的防护方案,运用m法、水土合算法,以及瑞典条分法进行支护效果分析。结果表明,该方案既可以满足路堑边坡稳定性、安全性的要求,又可以减少施工开挖工作面,有效地减少既有建筑物的拆迁,在城市下沉式通道支护中具有良好的适用性和优越性。     

长期服役预应力锚索锈蚀状态检测试验与分析

拉力型无粘结预应力锚索是广东省山区高速公路应用十分广泛的一种边坡永久支护结构。在南方多雨湿热这一典型气候的影响下,锚索的长期耐久性能否满足工程设计和应用要求一直是困扰工程界的一大难题。以京港澳高速公路沿线服役14年的边坡预应力锚索为研究对象,结合现场开挖、锚索拉拔和室内试验等多种方法,对该类锚固结构的病害状况和锈蚀原因进行初步分析和讨论,以期为类似边坡锚固工程的设计和施工提供参考。     

软土堤岸支护锚索预应力损失特征研究

预应力锚索已广泛应用于岩土支护工程中,但对于其在锚固后的预应力损失问题研究较少,特别是对软土中锚索张拉锁定后及后续工况影响下的预应力损失研究更鲜有报道。通过现场试验对软土堤岸支护工程中锚索预应力变化进行全程监测,研究与对比分析了锚索在张拉锁定、土体开挖和土体堆载后的预应力损失特征。结果表明,土体蠕变与钢绞线松弛是引起软土中锚索预应力损失的主要原因;锚索在锁定后30天预应力损失趋于稳定,预应力损失为10.5%;后续工况中的土体开挖与土体堆载对预应力锚索的影响作用相当于对张拉锁定后的锚索预应力损失进行荷载补偿张拉,经荷载补偿张拉后,锚索预应力初始值越大,预应力损失量越小。     

昆洛路高边坡锚索桩板墙离心模型试验研究

以昆明市昆洛路高边坡为例,通过离心模型试验分析了该边坡在无支护开挖和有支护开挖时桩身位移、桩后土压力的变化规律及边坡的稳定性。试验表明,该边坡采用多排预应力锚索桩板墙支护是适宜的,安全系数高,稳定性好。     

路堑顺层边坡稳定性分析及支挡防护数值模拟研究

为研究含泥岩夹层顺层白云岩边坡的变形特征、稳定性及支挡防护,以某路堑边坡为例,基于midas GTS有限元软件进行了数值仿真计算,并结合现场观测分析边坡开挖及支挡防护后的坡体变形特征、应力状态、塑性区分布、抗滑桩受力特性,以及边坡加固后的稳定性状态。结果表明,研究边坡开挖至路基标高后,泥岩夹层出露,其破坏模式为平面滑动,稳定性系数为0.92,边坡不稳定,需做进一步支挡;边坡开挖后预应力锚索在坡体表面发生应力集中,且产生了良好的反向约束力,改善了坡体内部的应力分布;坡脚施加抗滑桩后与预应力锚索共同约束坡体,防止其沿泥岩夹层滑动,起到了良好的阻隔作用,且二者相结合后固脚强腰效果良好,确保了边坡整体稳定与局部稳定;经长期观测,边坡采用抗滑桩+框架锚索等多种结构综合治理具有良好的支护效果。     

隧道洞口高陡边坡稳定性分析及支护方案研究

以某隧道进口高陡边坡为研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件,进行边坡稳定性和支护结构受力分析,研究边坡稳定性变化情况及支护方案的合理可行性。研究结果表明：支护结构较大程度地提高了边坡稳定性,坡体安全系数由1.08提高到1.25以上,边坡塑性区范围有所减小;计算所得的支护结构受力情况与实际较为一致,支护结构采用的锚索预应力、锚索锚固段长度、加固桩截面尺寸和桩间距等设计参数合理可行。     

软土地层基坑施工过程土锚索受力状态原位试验研究

针对软土地层深基坑施工扰动引发锚索支护系统预应力损失及其支护效果风险演化等不确定性问题,结合温州机场大型深基坑工程,进行基坑开挖全过程土锚索预应力分布特性及其演化的原位试验。通过实时数据,系统研究基坑开挖过程锚固力变化特性、施工方式和参数对锚固力的影响规律、锚索几何参数对自身受力和作用效果的影响。结果表明,近距离土体开挖卸载对锚索体系的实时锚固力产生较大幅度的突变性影响;随基坑开挖过程,各试样锚固力呈缓慢增大趋势;锚固力的损失与增大,取决于锚索结构的几何参数,当锚索长度大于等于3倍基坑深度时,锚固力损失趋于零并呈现逐渐增加趋势。该结果对软土基坑锚索支护设计具有借鉴意义。     

基于预应力锚索支护的综合管廊深基坑施工监测研究

长沙市某综合管廊深基坑距离长,且位于磁悬浮桥墩位置处,采用预应力锚索进行基坑支护,并采用滑动体力学模型进行设计,施工时对现场进行精确监测,确保深基坑开挖过程中磁悬浮桥墩的安全运营。现场监测结果表明,预应力锚索支护结构能有效控制深基坑变形、磁悬浮桥墩沉降及基坑周边地表沉降,确保基坑自身、磁悬浮桥墩、周边建筑物和地下管线等在综合管廊深基坑开挖过程中的安全;预应力锚索支护结构适用于长距离、高精度要求的综合管廊深基坑。     

预应力锚索抗滑桩支挡结构在路基边坡防护中的应用研究

通过分析目前常用的治理公路路基高陡边坡的工程措施,得出预应力锚索抗滑桩支挡结构具有柔性支护、主动支护、经济合理等优点。分析了预应力锚索抗滑桩支挡结构计算理论,在计算理论中引用双参数法至土抗力模数和地基系数中,并将抗滑桩分为刚性桩和弹性桩两种物理模式进行计算分析。结合某一级公路边坡的边坡治理情况,对其计算和应用进行了介绍,通过静力水准仪对其中3个抗滑桩的沉降进行长达120 d的监测,结果表明,抗滑桩的沉降位移小,符合设计要求,证明了预应力锚索抗滑桩支挡结构具有良好的工程性能。     

岩质边坡开挖变形破坏特征及锚索支护分析

以贵州省毕节境内某大型开挖边坡为例,采用高密度电法、岩体结构面统计和地质调查方法获得了开挖边坡结构特征。通过现场调查、监测和有限元模拟分析,揭示了该开挖边坡变形破坏特征,从而得出滑移-拉裂的变形破坏模式,提出了锚索支护方案并通过数值模拟进行支护效果分析。     

框架预应力锚杆边坡支护结构抗震简化设计方法

为了能够准确地进行框架预应力锚杆边坡支护结构动力分析及抗震设计,通过对该类结构进行震害分析,推导出地震作用下动土压力计算公式,建立了框架预应力锚杆支护结构的动力计算模型,并采用力法进行了求解。基于建立的动力分析模型和震害模式,给出了其抗震设计方法。考虑了地震响应沿坡高放大效应,根据极限平衡理论和破坏模式建立了框架预应力锚杆边坡支护结构的动力稳定性验算模型。将提出的方法应用于工程实例,并用有限元法进行了对比分析。结果表明：提出的分析模型具有较高的精度,是一种简单、实用的分析与设计方法;地震作用下最危险截面发生在边坡中偏上部位;梁柱截面尺寸是延性设计和发生斜压破坏的主要控制因素。     

简阳市沱西快速路高路堑边坡高压铁塔支挡设计

针对简阳市简州临港经济区沱西快速路高路堑边坡高压电塔的支挡设计方案进行比选,推荐采用预应力锚索单排桩支护方式来支护边坡,并采用有限元方法对该支护方案进行验证.结果 表明:所采取的支护方案稳定性验收安全系数为2.313,高压电塔控制性指标杆塔结构倾斜度为0.105％,均符合规范要求,该支护方案能保障道路及高压电塔的运营安全;对类似高路堑放坡困难地段,采用预应力锚索抗滑桩支护可有效控制坡顶地面的沉降作用.     

节理发育反倾边坡模拟研究

根据离散单元理论和利用离散块体技术,用离散块体模拟节理发育反倾边坡破坏机理和加固变性过程.将此理论和技术应用于贵阳市乌开公路K44+340～K44+450段右侧滑坡工程,利用强度折减法分析边坡的稳定性;研究了塑性变化范围和发展趋势;同时还利用独有的离散滑动的优势分析软弱结构面上的块体滑移和节理张拉破坏的演变过程.研究结果表明:进行路基开挖岩石坡脚是造成这次滑坡的外因;岩体风化强烈导致节理发育所形成岩体内软弱结构面是边坡失稳下滑的内因;塑性范围随着预应力锚索的加入逐渐缩小范围,在锚索加固区基本消失殆尽;采用强度折减法分析边坡的稳定情况及预应力锚索加固过程中的稳定性变化情况,充分反映和验证了预应力锚索加固岩石边坡对整体稳定性起到了至关重要的作用.     

泥质粉砂岩地层基坑桩锚支护数值模拟分析

针对特定的泥质粉砂岩地层,以某地下二层双岛四线换乘地铁车站为依托,运用midas GTS软件对支护体系进行模拟分析,并将模拟结果与实测结果进行对比。结果表明:基坑开挖后,表层土体以拉应力为主,深层岩土体以压应力为主,在坑脚位置出现应力集中现象,其应力是周围岩土体应力的3倍;围护桩+预应力锚索复合式支护体系中,变形最大的位置是围护结构顶部,与实测结果吻合度较高,第二层锚索比第一层锚索锚固效果好,实测锚索受力与模拟锚索受力一致。模拟结果显示,围护桩自身内力较小,因此,在复合式支护体系中,围护桩骨架作用较为明显,受力机理主要通过锚索拉力提供力矩保持边坡稳定。     

高速公路边坡病害治理的几种方案

以漳佋(漳州—佋安)高速公路上4个典型的边坡病害治理工程为例，介绍重力式挡土墙、预应力锚杆、预应力锚索框架及喷挂网支护在公路边坡病害治理工程中的应用，并指出了边坡病害治理应遵循“预防为主、动态跟踪、彻底根治”的原则。     

采用抗滑桩明洞整治公路滑坡病害

深汕高速公路K101 850-K102 500右侧边坡在1997年超常降雨量作用下，产生了滑坡。经过详细地质勘探后，对整治方案进行研究比较，最后提出了用抗滑桩明洞加预应力锚索辅助受力的支护结构处理方案。     

某临近高压电塔路堑边坡加固设计方案研究

以某临近高压电塔路堑边坡工程为背景,介绍了在临近重要结构物路段采用预应力锚索抗滑桩加固的设计及计算方法.利用理正岩土计算软件和Geo-Studio有限元岩土工程分析软件,采用极限平衡法及有限元数值模拟方法对边坡稳定性及位移进行分析.结果 表明:采用预应力锚索抗滑桩边坡加固设计方案,边坡在天然工况及暴雨或连续降雨工况下的稳定安全系数均满足规范要求;边坡在开挖施工的各个阶段,土体内部最大水平位移为0.0263 m,桩顶最大位移为0.0206 m;锚索抗滑桩方案可确保边坡在开挖和运营中的稳定,且有效预估了边坡开挖对现有电塔塔基的影响.