基于透明土技术的桩后土拱效应特征分析

为研究圆桩后土拱效应的特征及演化过程,从细观角度开展了基于透明土技术的桩土相互作用试验研究. 首先开展了透明土配比试验,获取物理力学性质适宜的土体;其次设计了试验系统并得到透明土与桩相互作用的散斑场图像;最后通过particle image velocimetry （PIV）技术分析得到位移矢量图,进一步分析得到透明土位移变化规律. 研究结果表明:通过位移矢量图可以得到圆桩作用下土体运动趋势及土颗粒的位移特征,并可进一步解译得到位移等值线构成的拱形结构,即桩后土拱结构,呈现出抛物线形,其范围与桩径、桩间距及深度有相关性;桩径越大,土拱区域越大,桩径30 mm时,土拱高达100 mm,桩土相互作用的影响范围越大;桩间距越大拱高最大值越大,桩间距80 mm时,土拱高也达100 mm;不同深度下土拱拱高在变化趋势上有较大的相似性,深度越深,土拱的最大拱高越小,深度50 mm时,拱高60 mm;通过拟合公式得到,土拱最大拱高沿桩身方向从桩顶至桩底呈逐渐减小趋势,同时随土体位移增加,表现出先增大,后趋于一稳定值的特征,其稳定值的大小与桩径呈正相关、桩间距呈正相关及深度呈负相关.      

双排抗滑桩承载机理及土拱效应模型试验研究

设计并完成小比例边坡双排抗滑桩室内模型试验,通过在模型桩桩身粘贴应变片及在部分桩周土体内埋置土压力盒,量测加载过程中桩身的内力与桩周土体抗力的分布情况,进一步分析探讨不同推力荷载条件下双排抗滑桩结构的承载机理和内力位移特性。结果表明:桩顶水平位移与推力的变化曲线呈凹曲线状,随着推力的增加,水平位移加速增大;前后排桩的弯矩分布曲线呈S交变性,且桩顶弯矩值不再为零,随着水平推力荷载的增加,桩顶弯矩越来越大,桩身的正负弯矩绝对值也越来越大;双排抗滑桩在抵抗水平推力荷载时,桩间会产生明显土拱效应,出现弧形的裂缝。这些结论可为双排抗滑桩的理论研究与工程设计提供有益参考。     

基于不同拱脚形式下抗滑桩土拱效应研究

目前针对抗滑桩桩间土拱拱脚形式的研究基本为桩身、桩侧摩阻力和两者同时参与(联合)3种形式。为了研究3种拱脚形式下土拱的受力机理及影响因素,采用土工有限元Plaxis V8.5对其进行数值研究,在研究过程中3种形式拱脚采用分别建模,为了体现桩侧与土体的摩擦特性,采用软件提供的界面单元来模拟。研究表明:悬臂式抗滑桩土拱的拱脚支撑力主要由桩身来提供,桩侧提供的支撑力有限;随着桩间距的增加,土拱不易形成,以桩身为拱脚的法向应力在以联合为拱脚的法向应力中所占比例逐渐减小。     

列车荷载下的桩网结构低路基土拱效应

运用ABAQUS软件建立了桩网结构低路基动力有限元模型, 通过计算结果与实测结果的对比验证了模型的可靠性, 并分析了列车荷载下路基中动应力分布、桩土应力比与等沉面高度变化特征。分析结果表明: 采用模型计算的路基不同深度处动应力与实测结果最大差值为0.56kPa, 动位移的最大差值为7μm, 计算和实测的平均动应力和动位移沿路基深度的传递趋势相同, 因此, 有限元模型可靠; 在动荷载作用下, 路基中存在土拱效应, 土拱高度约为1.6m, 与静荷载作用下土拱高度近似, 路基表面的应力变化率比路基基底大; 路基中动应力的分布受到土拱效应的影响, 表现为传递到桩间土上方土体的动应力部分转移至桩顶上方, 且在路基垫层附近动应力转移现象最明显; 在动荷载作用后, 路基中心处桩顶与两桩间的桩土应力比减小, 而桩顶与四桩间的桩土应力比增大, 桩顶与两桩间的桩土应力比始终大于桩顶与四桩间的桩土应力比; 距离路基中心1m处纵断面等沉面高度为1.55m, 布置桩体的纵断面等沉面高度大于未布置桩体的纵断面等沉面高度, 且沿路基中心到路肩, 同类纵断面的等沉面高度逐渐降低, 动荷载作用后, 路基中心处等沉面高度增大。     

超前桩复合土钉支护研究

近年来,在土钉支护工程实践中引入超前桩支护手段,使得在软土地基中采用土钉支护成为现实。但目前对引入超前桩的土钉支护作用受力机理和设计方法研究的不多,理论滞后于工程实践。现对超前桩复合土钉支护的受力机制、超前桩及土钉的抗滑移作用及结构稳定性等方面进行探讨,指出了超前桩复合土钉支护适用的土层条件,确定复合土钉支护的相关参数。     

花岗岩残积土边坡水平拱高竖向变化规律

边坡抗滑桩土拱高度决定了桩及桩间措施的受力分配。本文研究土拱高度沿桩长方向的变化,为边坡抗滑桩及桩间措施的精细化设计提供理论基础。首先采用数值模拟技术,研究土拱高度沿桩深方向的变化规律;继而结合理论分析,建立桩间土拱的力学模型,并提出可考虑埋置深度的桩间土拱高度计算方法。研究结果表明,土拱高度在桩顶及以下不同深度处变化明显,滑面以上桩顶以下4.5m范围内有土拱,滑面以下可不考虑土拱影响。      

抗滑桩内力分析方法评述

抗滑桩通过自身强度抵抗滑体运动来达到防治滑坡的目的,其内力的计算是桩设计的关键.针对目前抗滑桩设计中的几种常用内力分析方法,从桩土之间相互作用等角度分析了各方法的适用性以及对抗滑桩设计的影响.     

抗滑桩治理滑坡力学分析

抗滑桩的受力分析,以及对增加抗骨能力的措施清方减载、地表水和地下水的处理、设置多排抗滑桩的介绍。     

边坡抗滑桩优化设计

针对现在边坡抗滑桩设计方面的不足之处,提出了一种边坡抗滑桩优化设计方法:对边坡进行有限元分析,找出边坡位移最大位置;在位移最大位置处设置抗滑桩,进行边坡抗滑桩整体有限元分析;根据抗滑桩有限元计算结果进行配筋设计.对该设计理论进行了工程实例验证,结果显示,使用该方法能考虑土体的本构关系、力学概念明确,因而比传统配筋设计方法具有明显的优越性.     

隧道洞口预加固抗滑桩研究

隧道洞口一般地质复杂,易发生大变形、塌方等事件,基于补偿机制,提出了非明显滑坡的复杂地质情况下,隧道洞口开挖掉的土体作用力,可采用抗滑桩的形式预先补偿给山体,避免隧道施工对复杂山体的影响,减少灾害发生和大规模处置费用。研究及应用表明隧道洞口预加固桩对于降低工程造价,避免施工风险作用明显,是动态设计理念在工程中的新体现。     

浅谈抗滑桩的施工技术

通过青兰高速公路山西境临汾至吉县段某工程实例中滑坡的治理,从施工前准备、方案的确定到工艺流程的控制,简单阐述了复杂地形段抗滑桩的施工方法与技术。     

嵌岩抗滑桩底端支承条件有限元分析

考虑桩岩相互作用,采用平面弹塑性有限元方法对嵌岩抗滑桩进行内力分析。同时采用传统K值法,桩端支承条件分别按固定、铰支和自由考虑,计算出3种不同支承条件下的桩身内力,并分别与有限元法的内力计算结果进行比较。分析结果表明:传统K值法采用桩端固定支承条件得到的桩身内力更接近有限元分析结果,故在嵌岩抗滑桩工程设计中,桩端支承条件应按固定端考虑。     

抗滑桩的渗透性对其治理效果的影响

目前抗滑桩己被广泛地应用于水库岸坡,如三峡库区内的岸坡的治理工程中。但是由于实际工程中抗滑桩大都是在枯水季节,低水位时施工成桩的,因此在库水从高水位到低水位变化的过程中,桩体无形中对坡体内地下水的流动形成了阻渗作用,这必定对治理工程的安全性评价产生影响。文中通过定量分析可以看出,目前不考虑桩体渗透性的计算方法将低估抗滑桩治理工程的安全性,使设计偏于保守,造成一定的浪费。同时,埋入式抗滑桩由于其桩顶部分是土体,相对的增大了抗滑桩所处断面处的渗透性,因此在保证治理工程安全性的前提下,采用埋入式抗滑桩将更为经济、合理。     

关于土拱效应的几个问题

提出了岩土工程领域土拱理论中几个值得探讨的问题，如拱脚的存在形式、拱形、拱体几何参数及微观特性等．根据土拱的不同形成机制，指出拱脚的存在形式有直接拱脚、摩擦拱脚、土体拱脚及二异拱脚4种．在此基础上，通过工程实例对拱形及拱体几何参数提出了初步见解，以期对土拱理论的发展和完善起到积极作用．     

两种抗滑结构的优化设计

对滑坡整治提出抗滑桩、预应力锚索抗滑桩的治理方案,数值模拟计算了滑坡加固,在分析加固效果和抗滑结构受力情况的基础上,对抗滑桩和预应力锚索抗滑桩提出结构优化建议,优化研究的结果可为抗滑综合优化研究提供计算依据。     

AK-13A矿料级配在醴潭高速公路中对路面抗滑性能的影响

在高速公路建设发展日新月异的今天,人们对高速公路路面的质量要求越来越高,在不断优化其行车舒适性的同时,对行车安全性的要求也越来越高;因此,沥青路面的抗滑性能在其中发挥的作用尤其重要。文中以醴潭高速公路中AK-13A抗滑表面层的实际施工为例．通过对混合料级配的设计及调整,研究混合料级配变化对路面抗滑性能所产生的影响。以实例对混合料级配与路面抗滑性能之间的相关性进行阐述。     

水泥搅拌桩处治软土地基的效果分析

通过对场地工程地质特性的分析,采用水泥搅拌桩复合地基法对软土路基进行处治。采用合理的沉降观测方法,通过对路基进行变形监控,评价处治措施的有效性和合理性,结果表明,处治措施是有效的。     

关于沥青混凝土路面抗滑性能的探讨

随着高速公路建设的飞速发展,对沥青路面的抗滑性能提出了更高的要求,要求车辆在最不利的条件下能够安全行驶,而且在外界因素影响下其抗滑能力不致很快降低。故通过对沥青路面抗滑性能指标及影响抗滑性能的因素进行分析,提出提高路面抗滑性的措施。对车辆安全行驶具有重要意义。     

软土地基多跨连拱拱桥设计与计算

软土地基上建造上承式连拱拱桥,结构对基础的要求相对较高。以浙江省某21孔半圆孔连拱拱桥为例,针对桥址段软土地基的特点,对拱桥的基础进行了重点设计与计算,提出了设计中需重点关注的内容,其相关设计计算方法可以作为类似工程的借鉴和参考。     

灰土桩在高速公路黄土地基处理中的应用

通过黄土路基和用灰土桩处理过的路基的比较,本文利用有限元分析了灰土桩在提高地基承载力和减小变形方面所起到的作用,对灰土桩复合地基的工作性状作了进一步的探讨,希望对工程实践有所帮助。