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。     

全埋式双排抗滑桩的受力分布

目前，双排桩在滑坡治理当中已有采用，但对于滑坡推力在不同桩排如何分配、不同桩排的抗滑桩之间的相互影响等问题，国内外学术界没有较系统的相关研究，在设计计算中，一般采取一些缺乏试验验证的假定（如假定前排桩承担的滑坡推力与它的承受水平荷载的能力相当），而且对桩排间的相互影响很少予以考虑。本文结合笔者所进行的全埋式双排桩大型室内模型试验，探讨了不同布置形式（正对形布置或梅花形布置）时，滑坡推力在多排桩（两排及其以上抗滑桩）不同桩排的分配、桩身受力分布形式及桩排间的相互作用等问题。     

大型滑坡桩排推力分担比离心模型试验研究

采用离心模型试验方法,研究直线型滑坡在滑面位置已知而桩排数目及桩排间距不同情况下,各排抗滑桩的推力分配规律,总结出直线型滑面滑坡多排抗滑桩优化设计原则:当各排桩承担滑坡推力较小时,可适当减少抗滑桩桩排数目,充分利用各排桩的抗滑能力;当某排桩承担推力过大时,应考虑调整桩排间距,以使各排桩受力趋于合理。试验研究结果对于抗滑桩的优化设计具有重要意义。     

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.     

微型群桩在滑坡治理工程中的应用

通过分析306省道K255+400～+500段左侧滑坡的成因,计算该滑坡的滑坡推力,根据综合比选方案,选用微型桩作为主体加固工程措施整治该滑坡。由于目前微型桩的加固应用,更多的是依靠工程经验进行布置,基于这一现状,通过实际计算应用,提出了一种实用、简易的微型群桩加固计算方法。实践表明:所提方法的计算结果可靠,加固效果较好。     

微型桩在治理滑坡工程中受力特征试验研究

依托某滑坡治理工程,对微型桩在加固滑坡的受力情况进行监测,对微型桩在滑坡治理工程中的治理效果进行评价。在施工现场选择两个典型受力断面,人工开挖探井,紧贴微型桩布置土压力盒,获得了滑坡对微型桩推力的实时变化过程。通过对推力的变化趋势分析,对该滑坡加固后的稳定状态进行评价。通过滑坡体的现场监测数据与理论计算值进行对比,分析两者之间差别的原因,并得到两者之间转化的一个相关性系数β,可为同类地区性工程监测提供参考。     

圆形抗滑桩在某煤系地层滑坡治理中的应用

抗滑桩处置滑坡多选择人工开挖桩矩形截面桩,但具有一定的局限性。结合西部某高速公路煤系地层滑坡的治理设计,论述采用旋挖成孔的圆形抗滑桩对滑坡治理的可行性。     

弹性抗滑桩内力计算的改进与优化

在滑坡治理工程中,抗滑桩是一种重要的支挡加固措施,在确定滑坡推力后,如何准确、合理地计算抗滑桩内力对滑坡治理工程的成败常常有着决定性的作用;根据滑动面以上桩身滑坡推力的分布形式、桩前剩余抗力的分布情况以及桩身边界条件,将"m"法和"K"法相结合,推导出全桩内力有限差分计算公式;所提出的计算方法思路简明、计算精度高,在实际滑坡治理工程中得到了有效的应用,也可应用于其他横向受力桩的分析与计算。     

圆形抗滑桩在某煤系地层滑坡治理中的应用

抗滑桩处置滑坡多选择人工开挖矩形截面桩,但具有一定的局限性.结合西部某高速公路煤系地层滑坡的治理设计,探讨采用旋挖成孔的圆形抗滑桩对滑坡治理的可行性.     

排桩间距对岩堆三排抗滑桩力学特性影响研究

以某铁路工程采用三排抗滑桩治理大型岩堆为例,基于有限元方法,以7组排桩间距为变量,研究分析多排抗滑桩的受力特性.研究发现在不同排间距下,三排抗滑桩的滑坡推力及在岩堆界面的弯矩变化规律,为治理大型岩堆提出了最优排桩间距建议值.     

洣水河特大桥桩位纵桥向陡坡稳定性及防护措施

修建跨越陡峭山谷的特大桥梁时,桩基往往修筑于陡坡之上,对边坡的稳定性进行深入分析并提出适合的防护措施至关重要。目前在建的炎汝高速公路洣水河特大桥跨越深200多m的峡谷,纵桥向边坡的稳定和变形特性对超高墩桩基影响较大。为保证工程安全,在调查工程场地地形条件、岩层产状等基础上,通过钻芯取样进行岩石力学试验以确定相关计算参数,引入赤平极射投影法对岩体边坡稳定性进行分析,综合工程条件确定抗滑桩的位置,采用滑坡剩余推力法对下滑力进行计算分析。最后,假定桩侧距离临空面距离为2m以内的岩层不提供水平抗力作用,基于弹性地基梁法对桩基内力与位移进行分析,确保了桩基防护措施的有效性。     

京珠高速公路粤境北段K107滑坡综合处治

京珠高速公路粤境北段Ｋ１０７路堑边坡开挖过程中发生顺层滑坡,滑坡范围不断扩大,严重威胁着坡顶建筑物的安全。对该滑坡体后侧土体采用微型桩群进行临时加固,避免继续发生牵引式滑坡,危及坡顶建筑物。对滑坡体采用预应力锚索＋地梁进行加固,避免边坡继续开挖时发生更深层的滑坡。坡体内地下水丰富,坡面渗水严重,在坡体内设置深层排水孔,排出坡体内的地下水。通过以上综合治理,该滑坡得到有效控制,确保了坡顶建筑物的安全和公路运营安全。     

多排抗滑桩与锚索框架梁在滑坡治理中的联合应用研究

论述了工程设计中多排抗滑桩与预应力锚索框架梁的设计计算方法,在基于传递系数法计算单排抗滑桩的基础上,按照抗滑桩的分布位置分区域计算多排抗滑桩的滑坡推力,并基于此按悬臂桩法计算多排抗滑桩。以杭瑞高速公路某挖方边坡为例,介绍了多排抗滑桩与锚索框架梁联合支护体系在滑坡治理中的设计方法及应用情况。     

新型桩墙组合结构在高陡边坡支护中的应用研究

桩间挡土墙和桩基托梁衡重式路肩墙是铁路和公路工程中两种常用的边坡支护结构形式，但有些工程受到地形地质条件限制时，仅采用一种支护措施不能满足工程设计要求。以腾俊物流专用线货场右侧高陡膨胀土边坡为例，采用新型桩间挡土墙加桩基托梁衡重式路肩墙的组合结构形式，对膨胀土边坡进行支护。并通过力学分析计算，确定了桩、墙所受土压力和滑坡推力的大小，验证了该组合结构形式的可行性。     

关于陡坡嵌岩抗滑桩桩前岩体临空宽度的研究

抗滑桩桩前岩体临空宽度确定是滑坡防治工程中的关键之一。文中运用 ABAQUS有限元分析软件建立陡坡嵌岩抗滑桩与岩体空间实体有限元模型，通过改变抗滑桩桩前岩体的临空宽度L值，分析在不同滑坡推力下抗滑桩桩前岩体的应力变化情况。结果表明，当桩前岩体滑面倾角为45°时，抗滑桩桩身所能承受的滑坡推力随着桩前岩体临空宽度增加而增加；当抗滑桩桩前临空宽度增加到6m时，极限滑坡推力几乎不受桩前临空宽度的影响。确定了抗滑桩桩前岩体的临空宽度与滑坡推力数值关系，并结合工程实例进行了验证。     

桩径对双排式钻孔抗滑桩的影响研究

针对治理推力较大的滑坡工程中常用双排抗滑桩,运用有限元程序ABAQUS建立双排式钻孔抗滑桩的有限元三维分析模型,在其它条件不变的情况下,分别改变模型中桩径,进行单因素分析。结果表明:在确定的桩间距和排间距下,桩径的变化,对双排式钻孔抗滑桩的桩的位移、内力、前后排桩承担滑坡推力的比例等均有影响;对桩身位移的影响尤其明显。桩径取值应有一个合适的范围,建议双排式钻孔抗滑桩桩径不宜小于1m,在施工条件可行的情况下,宜选择直径较大的钻孔抗滑桩;双排式钻孔抗滑桩具有施工安全、速度快、节省成本等优点,值得推广。     

斜坡积土双排抗滑桩受力特性及优化设计研究

采用有限元ABAQUS软件对双排抗滑桩进行数值仿真计算,以研究斜坡积土滑坡双排抗滑桩的受力特性,并针对不同滑坡推力、不同桩排距前后桩的受力情况进行重点研究,用以为双排抗滑桩的优化设计提供理论支撑。研究表明随着滑坡推力的增大,前后排桩的最大弯矩及最大剪力均呈近似线性增大,且后排桩的增长速率更大,所承担的推力分配也更大。桩排距的增大在后排桩的弯矩及前排桩的剪力更为敏感,且桩排距增大到一定程度土拱效应消失,双排桩即弱化为单排桩。该研究结论应用于湖南龙永高速公路某滑坡,取得了良好的应用效果。     

圆形截面在抗滑桩中的应用及配筋计算

抗滑桩由于主要受滑坡推力作用,其受力方向一般来说是确定的。因此,基于这种单向受力的特点,抗滑桩一般采用矩形截面比较多。特别是当滑坡推力比较大、抗滑桩尺寸比较大时,矩形截面的经济技术优势将更加突出,相关规范一般也要求抗滑桩截面型式采用矩形截面,只有当滑坡主滑方向难以确定时才采用圆形截面。虽然矩形抗滑桩在受力特点和经济技术方面较圆形截面存在一定的优势,但由于成孔采用人工结合机械开挖的方式,安全施工要求高,施工进度慢,所以圆形抗滑桩在许多地区也广泛应用。根据抗滑桩不同受力状态,从受力特点、计算简便性和经济性等方面进行结构设计分析研究,并提出圆形抗滑桩经济、安全、合理的截面配筋方式,供同类项目抗滑桩设计参考。     

圆形截面抗滑桩受力分析及实验研究

抗滑桩是大型滑坡加固中常用的一种支护结构。它通常采用人工开挖大截面矩形桩形式,但该桩的缺陷较为明显,工作周期长,在雨季由于地层渗流作用,大开挖扰动和施工人员的人员安全无法得到有效的保证。但是,圆形截面抗滑桩由于采用机械转孔,具有高效成孔和低扰动的优点,并且在孔径的选择方面具有较多的选择。针对大截面矩形抗滑桩而言,圆形截面桩具有非常明显的优势。然而,现在并没有详细的针对圆形截面抗滑桩的作用机理研究以及空间结构相关设计规范。本研究通过试验手段,对比研究了圆形和矩形截面抗滑桩的受力及破坏机理。     

锚索与抗滑桩在顺层岩质边坡治理中的应用

分析了镇胜高速公路k158＋980～k159＋160左侧顺层岩质边坡发生滑坡的原因。采用综合φ值法,通过反算,确定了滑动面的抗剪强度参数,为滑坡剩余下滑力的计算提供了合理的数据。计算结果发现,抗滑桩桩身配筋在滑坡推力采用矩形分布的情况下偏于安全。结合锚索砼框架,坡体中部得到加固,同时分担了一部分剩余下滑力,减轻了抗滑桩的荷载,提高了边坡的抗滑安全性。最终治理效果表明：采用抗滑桩支挡与锚索加固的综合治理方案,是治理顺层岩质滑坡的一个有效途径。