高速公路顺层边坡锚索框架梁和抗滑桩联合支护体系变形特征研究

以贵州省乌长高速公路某顺层高边坡为例,建立有限元模型,对锚索框架梁-抗滑桩支护体系的变形规律进行研究。结果表明：对各排锚索施加相同的预应力值不合理,存在锚索框架和抗滑桩顺序破坏的风险,应根据各排锚索随桩顶位移的变化规律,设置差异化的预应力值,使锚索框架和抗滑桩两种支护形式同时达到最佳支护效果;靠近桩顶位置,应设置较低的预应力值,远离桩顶位置,应设置较高的预应力值。提出基于变形协调条件下的锚索预应力值计算方法,得到的锚索预应力值与数值模拟计算结果误差在6%以内,满足设计精度要求。     

预应力锚索抗滑桩治理公路高陡边坡的应用

目前治理公路高陡边坡的措施有SNS柔性防护技术、喷锚网支护技术、抗滑桩墙体系等支挡结构，预应力锚索抗滑桩是治理高陡公路边坡一种新型支挡结构，具有受力合理、材料利用率高、经济等特点。分析了预应力锚索抗滑桩加固机理和体系的变形特征特点，并且分别以桩的锚固段为固定端和铰支为桩的受力模型，按变形协调原理分析了预应力锚索抗滑桩的内力。结合水任至南宁公路某高陡边坡治理的一个工程应用，体现出这种抗滑结构的优越性。     

锚索修复大变形抗滑桩预应力上、下限值计算方法

施加预应力锚索是修复大变形抗滑桩工程常用的技术之一，而锚索预应力的计算是修复工程设计的关键。基于弹性桩基本理论定义"大变形抗滑桩"概念，界定抗滑桩修复工程中锚索预应力上、下限值对应的桩顶位移状态；以修复上、下限状态的桩顶位移为设计目标，将抗滑桩自由段假定为悬臂梁，嵌固段假定为弹性地基梁，利用桩-索位移变形协调条件，分别推导锚索预应力上、下限值表达式，并将所提计算方法应用于预应力锚索修复大变形抗滑桩模型试验。结果表明：采用所提计算方法与模型试验获得的锚索预应力上、下限值误差仅6%，施加预应力锚索改善了大变形抗滑桩桩身受力性能，修复效果较好，验证了此方法的合理性。现场工程应用表明：某特大滑坡大变形抗滑桩桩顶位移得到有效遏制，抗滑桩工程处于稳定状态，进一步印证了所提方法的正确性。     

锚索与抗滑桩组合加固折线型滑面高边坡受力计算及优化设计

锚索与抗滑桩分离式组合结构用于加固折线型滑面高陡堑坡时,上部锚索限制坡体变形、防止次级滑动并分担剩余下滑力,下部抗滑桩则稳固坡脚、防止边坡整体滑动。然而,现有设计规范对直线型滑面给出了计算方法,对折线型滑面则无直接计算方法;现有设计方法并不成熟,大多粗略地将剩余下滑力进行分配,不能良好实现二者受力协调。为了研究桩-锚分离式组合结构加固折线滑动边坡中各结构的实际受力状况、优化结构设计及推广工程应用,通过理论分析、公式推导及工程实例论证,提出了锚索锚固力在折线滑动条块上的受力计算方法及组合结构优化设计方法。通过在条块上计入锚索锚固力,计算设桩处的剩余下滑力,提高桩身受力的准确性;通过调整总剩余下滑力水平分力承担比,提高组合结构设计的安全性与经济性。以德(昌)至会(理)高速某实际边坡为例,论证了该设计方法的可行性,在进行受力分配后,锚索实际锚固力折减达15.27%,抗滑桩实际受力增大了10.16%。结果表明:设计中人为粗略分配剩余下滑力是不合理的,会造成桩身受力偏小,降低了桩体设计安全度,将给工程带来安全隐患,该方法可为类似工程设计提供借鉴。     

预应力锚索抗滑桩治理公路高陡边坡的应用

目前治理公路高陡边坡的措施有SNS柔性防护技术、喷锚网支护技术、抗滑桩墙体系等支挡结构,预应力锚索抗滑桩是治理高陡公路边坡一种新型支挡结构,具有受力合理、材料利用率高、经济等特点.分析了预应力锚索抗滑桩加固机理和体系的变形特征特点,并且分别以桩的锚固段为固定端和铰支为桩的受力模型,按变形协调原理分析了预应力锚索抗滑桩的内力.结合水任至南宁公路某高陡边坡治理的一个工程应用,体现出这种抗滑结构的优越性.     

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。     

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。     

路堑高边坡稳定性分析与支护参数优化设计研究

针对快速公路路堑高边坡稳定性差问题,采用锚索支护配合坡面防护及排水等措施加以处理。以广东省江门市迎宾西路的快速路段高路堑边坡为例,对锚索支护方案中的关键支护参数提出优化设计,得出最优锚索长度、锚固长度及锚索倾角;并对布设锚索后边坡稳定性及变形特征作数值模拟分析。结果表明:锚索支护结构满足边坡稳定性要求,支护后潜在滑移面向坡体深部移动,边坡整体安全系数提高了约47.7%,且坡体变形较小,说明设计的锚索支护方案能够有效解决该路堑高边坡稳定性问题,可为设计、施工提供参考。     

高地应力软岩隧道围岩大变形NPR锚索控制方法研究

为解决高地应力软岩隧道建设过程中支护结构破坏、围岩大变形等问题,依托地处炭质板岩地层，具有地质构造复杂、断层发育、埋深大、地应力极高等特点的木寨岭特长公路隧道工程，对隧道围岩NPR锚索支护方案进行研究。首先，采用原位试验、现场勘察和室内试验方法，对其地质条件及破坏成因进行分析；然后，利用自主研发的高预紧力恒阻大变形锚索（NPR锚索）材料，设计出一种能够控制公路隧道围岩大变形的NPR锚索综合控制体系；最后，使用该控制体系在现场进行工业性试验，通过对NPR锚索加固区的围岩变形量、钢拱架应力和NPR锚索受力进行实时监测，分析NPR锚索支护方案的围岩控制效果。试验结果表明： 采用NPR锚索“非对称布设和长-短锚索组合搭配”的综合控制体系，能有效控制隧道围岩初期支护大变形难题，最大变形量从2 936 mm控制到240 mm以内，消除了初期支护侵限、开裂等破坏隐患，控制效果显著。     

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。     

基于FLAC3D的山区公路高边坡滑坡治理方案优选

以黔东北某山区公路高边坡滑坡治理工程为例,基于FLAC3D软件最大位移、最大剪应变增量等计算结果,结合施工难度、经济性等因素,在三种方案中选取预应力锚索框架梁+抗滑桩复合支护为最佳支护方案.研究桩位对支护效果的影响,最终确定抗滑桩距锚索框架梁10m左右时支护效果最佳.竣工后的监测结果表明,边坡的优化设计达到了预期效果.     

某高速公路典型缓倾顺层滑坡分析与治理研究

以某高速公路缓倾顺层滑坡处治工程为依托,对滑坡的工程地质条件、变形特征,变形机理进行了深入分析。根据滑坡变形机理和滑坡推力计算,结合工程特点、施工环境等因素提出了双排抗滑桩支挡+锚索框架治理方案和清方减载+抗滑桩支挡治理方案,从技术、造价、施工、安全性等方面综合分析比选,选择清方减载+抗滑桩支挡方案作为滑坡治理方案。并从潜在滑面的选取、参数的取值、裂隙水压力和计算宽度等方面总结了顺层边坡预加固和顺层滑坡治理的关键因素。     

锚索自由段长度对锚索桩内力的影响

在横向变形约束弹性地基梁法分析锚索桩内力的基础上,详细阐述了锚索自由段长度对锚索拉力与桩身内力的影响,说明了锚索自由段长度是影响锚索桩内力的一个较为重要的因素。通过工程实例分析,指出在同一加固工程中,若锚索自由段长度减小,则锚索拉力增大,桩身内力(剪力、弯矩)减小,对于桩体发挥其承载能力有利,提出可以通过适当注浆来减小锚索自由段的有效计算长度,以改善锚索桩的受力状况。     

h型抗滑桩的分析方法及在滑坡治理工程中的应用

以滑面为界将h型桩分为阻滑段和锚固段两部分,分别采用受横向推力作用的平面刚架模型和弹性地基梁理论计算抗滑桩结构内力。依托广东某滑坡治理工程,采用桩体内力监测和深孔位移监测研究h型抗滑桩的内力分布特征和坡体变形规律。结果表明:h型抗滑桩内力计算理论值和实测值较吻合,说明该内力分析方法是合理的;施工扰动和强降雨会加剧坡体变形,h型桩抗滑体系构建完成后,坡体位移逐渐趋于稳定。     

基于FLAC3D的杂填土边坡抗滑桩加固方案设计研究

运用FLAC3D软件,模拟了某项目杂填土边坡抗滑桩加固边坡的稳定性。通过几种加固方案涉及的抗滑桩组合锚索前后,锚索倾角变化,预应力筋以及桩截面形状等加固形式变化,对锚索、预应力筋、桩截面形状、桩体、桩间挡板等对边坡稳定性、桩体内力、桩间拱形成的影响程度进行分析,确定了合理的加固方案,并将加固方案与按传统方法计算结果进行了对比,验证了结果的可靠性。     

变截面桩在滑坡治理工程中的应用

基于抗滑桩基本计算理论，通过滑坡治理工程实例，提出两种新型抗滑桩结构，即“缩颈桩”和“深埋低锚桩”。“缩颈桩”可应用于在抗滑桩施工过程中仍持续变形的滑坡；“深埋低锚桩”应用于滑动面埋置深的滑坡中，可明显缩短锚索长度，降低施工难度，缩短工期；实践表明，抗滑桩可根据滑坡的具体情况进行动态设计，灵活应用。     

基于双参数法和加权残值法的锚拉抗滑桩内力分析

由于锚拉抗滑桩作为一种新型抗滑支挡结构,还没有一种规范的方法对其内力设计计算方法进行说明.于是基于双参数法和加权残值法原理,引入B样条函数作为试函数,提出了一种计算锚索抗滑桩全桩内力的新方法.该方法将锚拉力作用于桩顶,考虑各种桩底支承条件,针对受荷段和锚固段控制微分方程的不同,采用子域最小二乘配点加权残值法,得到了全桩内力计算的普遍计算程式,并编制了相应计算程序.同时此法可对全桩进行整体分析,无需对抗滑桩分滑动面上下两部分分别进行计算,也可考虑桩顶位移与锚索水平位移相协调.将本方法应用于2个工程实例的分析,并与传统的查表法和有限差分法进行比较,分析计算表明该法只需划分极为稀疏的网格就可达到很高的计算精度,而且计算所费时间极短,可大大提高计算效率.     

预应力锚索框架型地梁的内力计算

提出了预应力锚索框架型地梁内力的一种计算方法，即把框架地梁分解成单梁，按温克尔(Winkler)假定计算各单梁的内力，由此进行框架地梁的尺寸和配筋设计。在内力计算中同时考虑框架地梁的锚索张拉阶段和工作阶段。通过实际工程说明了计算方法。