基于随机有限元法的路堑高边坡可靠性评价研究

为研究不同工况下高边坡的变形与稳定性，依托某高边坡工程，采取可靠性理论来分析计算边坡失效概率，从而评价天然状态下和锚杆+框格梁支护、锚杆支护两种支护方案的可靠性与稳定性。结果表明：依据锚杆+框格梁支护边坡的实际施工方案，通过现场实测数据分析，表明边坡处于相对稳定的状态；对岩土体参数进行可靠度分析，得到表层岩土体的黏聚力、内摩擦角、弹性模量、密度参数对结果的影响较其他参数大；通过随机有限元法对边坡进行分析计算，结果显示天然状态下边坡失效概率为35.9%,锚杆+框格梁支护方案的失效概率为1.3%,锚杆支护方案的失效概率为6.1%,表明锚杆+框格梁的支护方案效果最佳。通过数值模拟结果验证边坡实际的防护效果，可为边坡施工提供理论依据，拓展可靠性理论的应用范围。     

锚固边坡稳定性的极限分析

传统的极限平衡法在分析锚固边坡稳定性时存在缺陷,为此将塑性力学中的上限法应用到锚固边坡稳定性分析中。文章推导了边坡稳定所需锚固力上限解的数学模型,并用序列二次规划法(SQP)进行了求解。研究发现:锚杆的外锚头距坡脚越远,所需锚固力越大,但在边坡中下部变化不大;锚固力随锚杆的倾角非线性增大,随安全系数线性增大;锚固力和滑裂面形状还与外锚头和锚固体的力学特性有关。为了提高锚固效果,建议在边坡的中下部加强锚杆的布置,而且建议锚杆倾角范围为13~35°。     

不同因素对桩锚支护边坡稳定性影响研究

以某公路桩锚支护边坡工程为背景,运用PLAXIS建立边坡桩锚支护结构截面有限元数值模型,并模拟分析了不同自然参数和人工设计参数对桩锚支护边坡稳定安全系数的影响。研究结果表明:自然参数中土体内摩擦角和界面粘结强度对桩锚支护边坡的稳定安全系数影响较为显著,而土体重度和黏聚力的影响相对较小;人工设计参数中锚杆锚固端长度、锚杆的入射角及排桩嵌固深度是决定桩锚支护边坡的稳定安全系数的三个重要因素,而锚杆道数、锚杆竖向间距、锚杆预应力、锚固端直径及支护桩桩径的影响相对较小;研究结果可为桩锚支护边坡工程的设计和施工提供参考。     

差异化锚长组合支护方式对边坡稳定性影响的数值分析

为寻求边坡锚杆布设的优化形式,拟采用差异化锚长组合方式进行支护。首先探讨在边坡不同位置单独布锚,得出其对边坡整体稳定性的贡献存在显著差异,由此引出并强调边坡层位的作用。另外考虑到对锚杆长度进行差异组合在经济上更为合理,由此将边坡锚杆组布设成长-中-短型、中-长-短型、短-长-中型3种组合形式,通过分析安全系数差异、锚杆轴力比重和滑动面位置等变化情况,研究布置方式的变化对边坡稳定性的影响。结果表明:在组合布锚情况下,存在整体最佳锚固角θopt与层位有效锚长Leff,安全系数差异与滑动面位置的主控因素均随锚固角在各层位间不断转移,边坡破坏模式随锚固角增大由深层滑动突变为浅层滑动;当各层锚杆组采用单层布锚下的最佳锚固角进行组合布设时,加固效果一般,存在"组合-群锚效应",此时对各层锚杆组按小角度岔开布设为宜。     

万宜高速公路膨胀土边坡柔性结构支护参数影响分析

依托万宜高速公路膨胀土边坡,结合实际工程建立数值计算模型,运用FLAC3D分析不同锚杆倾角、锚杆长度、锚杆间距、土工格栅网格尺寸以及框格梁截面尺寸对边坡稳定性的影响,得到支护参数的最优组合,表明:锚杆长度的增加能够有效增加边坡稳定性,安全系数随锚杆长度而线性变化。在一定范围内,边坡安全系数随锚杆倾角增大而非线性增大,存在对边坡稳定性最有利的最优锚固角,安装锚杆时尽量使其锚固角度与最优锚固角接近。边坡的安全系数随锚杆间距的增大而非线性减小。随土工格栅尺寸的增大边坡安全系数逐渐减小,并且土工格栅网格尺寸与安全系数呈线性关系。边坡安全的系数随格梁截面尺寸的增大而增大。     

岩土锚固技术研究现状及发展趋势

通过岩土锚固技术的历史发展,从锚杆荷载传递机理和岩土锚固作用机理论述了岩土锚固技术的理论研究现状：从标准化建设、设计、锚材和施工工艺等方面,论述了岩土锚固技术的应用现状;从理论研究和工程应用指出了目前岩土锚固技术存在的问题;最后介绍了岩土锚固技术的发展趋势。     

可回收锚杆(索)技术研究现状及展望

锚杆(索)支护是一种较为成熟的岩土锚固技术手段,随着社会的发展和工程的需要,永久锚固的缺陷也逐渐显露,难以适应现代工程的要求。近年来,可回收锚杆(索)技术逐渐被推广应用。文章对已有可回收锚杆(索)的种类、理论研究进行了总结、对比分析,讨论了可回收锚杆(索)的设计方法以及回收情况,提出了以理论计算为基础、结合数值模拟进行动态设计的设计思路和方法;最后对可回收锚杆(索)发展中存在的问题进行了总结,提出了推广可回收锚杆(索)在临时支护中的应用、探索出一套完整适用的可回收锚杆(索)的设计方法、优化可回收锚杆(索)回收的建议和展望。     

基于聚合物固化剂技术的软岩边坡稳定性研究

为防止软岩边坡吸水崩解,提高坡面抗冲刷能力,提出了将聚合物固化剂喷涂在软岩边坡上,然后再进行客土(高次团粒)喷播,利用其固化层密水性和客土中高分子吸水保水性,使植物能够长期稳固的在边坡上正常生长,成功地将软岩处治与植物防护结合起来,达到了软岩防护与生态环保的双重效果。基于Rocscience Slide边坡稳定性分析软件,考虑3种工况:(1)未设置固化剂层;(2)设置固化剂层;(3)设置固化剂层但减少25%的锚杆,采用极限平衡方法,对温州泰顺某公路深挖路堑软岩边坡未设置固化剂层和设置固化剂层的滑动安全系数进行计算分析。结果表明:采用聚合物固化剂处理的软岩边坡,安全系数从1.199提高至1.281;对减少25%锚杆的聚合物固化剂边坡进行稳定性评价,发现减少锚杆数量25%时的最危险滑动面的安全系数为1.238;软岩边坡设置固化剂层后,极大地提高了边坡的安全系数。最后通过实体工程验证,对处治后的边坡进行绿化效果观测,发现经聚合物处治的边坡绿化效果明显优于其他边坡。以上研究表明,聚合物固化剂进行坡面防护后能有效防止雨水入渗,提高边坡稳定性,且处治后的软岩边坡绿化效果良好,可实现经济技术合理的软岩边坡防护。     

边坡预应力锚固参数的优化设计方法

在岩土边坡工程中,通常采用预应力锚索(杆)加固不稳定边坡以改善其稳定性。然而,在工程实践中,为了确保工程的安全度,对边坡预应力锚固的设计大多过于保守,造成了极大的投资浪费,预应力锚固作用机理及设计理论方法还有待于深入研究。根据对岩体强度、工程安全等级和结构面特征等影响边坡预应力锚固参数的因素分析,分别讨论了锚固角、内锚固长度、锚索布置形式及锚孔间距的优化设计方法,并结合工程实例分析了该优化设计方法的合理性。     

无损检测技术在边坡锚固质量检测中的应用研究

锚杆作为永久性工程和隐蔽工程,维系着边坡的安全稳定性。应用声频应力波在不同波阻抗面反射波能量和相位的变化原理,利用专用锚固质量检测仪及其信号识别与处理系统,对云南某高速公路边坡锚固质量进行了测试和评价,成功地解决了长锚杆(长度大于6 m)的长度和灌浆饱满度无损检测技术问题,取得了良好的效果。     

新型锚杆及岩土锚固新技术

岩土锚固是岩土工程领域的重要分支,在边坡、基坑、矿井、隧洞、坝体等工程建设中获得广泛应用。本文综合论述了国内外常见的新型锚杆以及岩土锚固新技术,如单孔复合锚固技术、锚杆杆体材料新技术、软土锚固新技术等,这对岩土锚固工程实践有一定指导意义。     

基于FLAC3D的顺层岩质边坡稳定性及锚固优化研究

以湖南某泥质粉砂岩顺层边坡为工程背景,通过数值模拟,分析现状边坡稳定性及滑坡趋势;在分析锚固初步设计基础上进行优化,并分析锚杆分布、长度、倾角、间距等对边坡稳定性的影响。结果表明:现状边坡沿坡脚及以上多层结构面发生滑动破坏,滑动面前、中部与结构面重合,后部拉裂岩土体;优化锚固设计,锚杆与岩层夹角为45°～55°对于边坡稳定最有利,锚杆倾角增大,边坡安全系数呈先增加后降低趋势;边坡安全系数与锚杆垂直间距为三次函数关系,存在极值。锚固优化设计可有效提高边坡稳定性,可为类似工程提供参考。     

核安全级道路边坡稳定性分析与评价

总结核安全级道路边坡工程的特点和研究现状，介绍各阶段稳定性分析的研究内容和岩土参数选取原则。以沿海某工程为例，SL-2地震影响和极端天气工况下，探讨核安全级道路边坡稳定性分析思路和动力法分析模型。首先，采用静力法分析边坡稳定性，安全系数F_s<1.50时，进一步采用动力法分析；然后，研究适于块状结构的边坡稳定性动力法分析模型——哈丁模型+摩尔-库伦本构模型的黏弹塑性模型，动力法分析得到安全系数F_s<1.2时，需进行加固；最后，采用喷锚等边坡加固措施后，再进行边坡稳定性动力法和静力法分析，以保证加固措施的可靠性。研究成果为此类边坡安全分析、设计及加固提供技术支持，并丰富了边坡研究理论与方法。     

边坡复合锚固支护技术模型试验研究

岩土工程中边坡锚固技术一直以来是学者们研究的热点问题。目前,由于注浆技术的限制,边坡锚固技术中依然主要采用的是俯斜式锚杆群锚的方式。该类锚固形式中锚杆与滑面近于正交,不能充分发挥锚杆的抗拉拔性能。鉴于此不足,文中提出了一类新型复合边坡锚固支护技术,并基于该复合锚固技术进行了室内模型试验。试验结果表明,运用新型复合锚杆支护后的边坡在初始变形时,承受荷载的能力比传统锚杆提高了约34%,达到破坏时其承载能力比传统锚杆支护的边坡提高了约2倍。同时,传统锚固形式边坡破坏变形量较大,位移随荷载的陡增现象不明显,边坡呈现的是柔性破坏;相反,采用复合锚固形式的边坡破坏变形量较小,位移随荷载陡增现象明显,边坡破坏更趋近于脆性破坏。     

基于极限平衡方法的边坡锚杆最合理支护参数研究

锚杆最合理支护参数的确定是对边坡进行有效治理的前提条件,为了准确地确定边坡锚杆的支护参数,笔者运用极限平衡方法,分析了边坡在锚杆处于不同倾角、不同布设形式条件下的边坡安全系数和潜在滑动面的变化情况.分析结果表明:1)锚固边坡存在锚杆的最合理锚固倾角.但对于不同长度的锚杆来说,锚固倾角一般不同.当锚杆倾角大于最合理倾角后...     

自钻式锚杆的设计应用

自钻式预应力锚杆是钻孔、注浆、锚固一次完成的预应力锚杆,其最大张拉力可达1950kN。它适应于地质条件差、塌孔严重、钻孔完成后下锚困难的地质地段。适应于深基坑开挖、基础加固、边坡加固和既有建筑物补强及加固工程,是一种经济、安全、高效的岩土加固技术。     

锚杆支护方式对边坡稳定性的影响研究

基于极限平衡法验算锚固边坡的安全系数,考虑了锚杆锚固角、锚杆长度、锚固位置、锚杆布设形式这些影响因素,利用GEO-SLOPE商业软件计算了边坡的安全系数,并得到了一些规律：①锚固边坡存在最优锚固角,不同长度锚杆的最优锚固角一致,大致在20°左右;②锚杆在坡面的位置对边坡安全系数也有很大影响,随着锚杆由坡顶向下移动过程中,安全系数呈现先增大后减小的趋势,在坡面中下部时的安全系数最大;③从锚杆的布设形式可以看出,中下部锚杆对边坡的安全系数影响最大。     

锚杆对某公路边坡稳定性的影响分析

结合某公路均质土边坡支护实例，运用大型有限元软件MIDAS/GTS建立边坡的平面应变二维模型，基于有限元强度折减法，研究锚杆的锚固长度、锚杆间距、倾角等因素对边坡整体稳定性的影响。结果表明:锚杆穿过边坡滑动面后，继续增加锚杆长度对提高边坡安全系数效果不大，在锚杆倾角和锚杆间距不变的情况下，随锚杆长度增加，边坡安全系数变化较小；在保证边坡稳定性的前提下，锚杆倾角可在25°~35°范围取值；在保持锚杆倾角和锚杆长度不变的情况下，随着锚杆间距的增加，边坡安全系数出现先增大后减小的趋势。     

基于改进水压分布的岩石边坡倾覆稳定性分析

基于改进地下水力分布假设,运用极限平衡方法,综合考虑锚固效应、冰雪冻胀作用和地震荷载的影响,推导出典型岩石边坡倾覆稳定系数计算式.算例分析表明:采用改进后的水力分布假设进行岩石边坡倾覆稳定性分析更加合理;出流缝堵塞、地下水位升高、锚杆(索)锚固力和设置高度降低、冰雪冻胀作用加强、水平背向坡体和竖直向上的等效地震荷载对岩石边坡倾覆稳定性不利;锚杆(索)设置角度对边坡倾覆稳定性影响不大.同时,绘制了饱水岩石边坡倾覆稳定系数与几何要素之间的关系图,据此可迅速判定复杂条件下一定几何要素饱水边坡的倾覆稳定状态,便于工程实际运用.     

基于强度折减法与可靠度方法的锚框支护边坡稳定性分析

以漳州招银高速公路典型锚框支护边坡工程为背景,在FLAC3D数值平台上,基于有限元强度折减法求得其稳定性安全系数为1.514,满足相关规范要求。进一步地考虑岩土体参数的变异性,根据多个类似工程的地质勘察资料,统计了相关岩土体抗剪强度参数的均值和变异系数。同时定义了该锚框支护边坡的极限状态和功能函数,并利用响应面法将其拟合为具有显式表达的非完全二次多项式。最后利用JC法,经过若干次迭代求得该锚框支护边坡的可靠指标为2.035 9,其失效概率为2.09%。将有限元强度折减法与可靠度方法相结合,可较全面地反映岩土体参数变异性对边坡稳定性的影响。