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。     

大砬子沟2号隧道出口路基边坡稳定性分析

依托大砬子沟 2 号隧道出口段路基边坡工程,运用 midas GTS NX 有限元软件计算模型分析挡土墙+喷锚支护前后应力变化特征以及水平、竖直位移变化特征。结果表明:在自然状态下,采用强度折减法（SRM）计算得出的路基边坡安全系数为 1.11,小于边坡安全系数标准值 1.35,不满足稳定性要求;经削坡和挡土墙+喷锚支护后,边坡X方向最大位移减小为 4 cm;在支护作用下,土体基本保持稳定,经强度折减法计算得出支护后的安全系数为 1.37,符合安全系数标准,可以保证边坡的安全。     

偏压隧道洞口段坡体钢花管注浆加固效果分析

为了解决偏压隧道施作套拱初期致局部坡体滑移的问题,提出3种边坡加固方案进行对比分析,采用有限元强度折减法,建立相应的计算模型,分析3种加固方案下边坡安全系数、侧坡总位移、有效塑性应变、最大剪应变及隧道开挖的地表竖向位移值。通过对3种加固方案的对比及坡体测点的位移监测数据分析表明： 对边坡施作工况3（对坡面挂网喷浆支护、坡体施作锚杆支护和局部钢花管注浆）的支护方式加固后坡体的稳定性明显优于工况1与工况2这2种坡体加固方案,工况3加固方案不仅提高了边坡的整体稳定性,而且能最大程度减小隧道开挖对地表变形的影响,在工程应用中取得了较好的经济效益与社会效益。     

受偏压隧道影响边坡加固的数值分析

针对隧道工程建设中切坡引起边坡及隧道的变形,其稳定性受到不同程度的影响,采用三维有限差分计算程序FLAC30分析挖方边坡和坡顶隧道联合稳定性.通过对未开挖、未加固边坡进行数值模拟计算,得到水平位移和最大、最小主应力分布特征,分析其潜在滑动面和隧道围岩受拉影响区,确定其加固范围.根据抗滑桩受力特点,经比选,采用单排抗滑桩加固隧道边坡.数值计算结果表明:有限差分法能获得单排抗滑桩的合理设计和边坡坡脚及坡面受力情况,同时还能得到隧道围岩拉压应力的分布及优化覆盖层厚度,数值计算与工程监测数据吻合.     

基于离散元的顺层岩质边坡加固及稳定性分析

为研究顺层岩质边坡加固机理及稳定性问题,基于离散元方法,利用FLAC 3D软件建立二维模型,对岩体参数敏感性进行了分析,同时得出抗滑桩加固机理。主要得到以下结论：岩层倾角、坡角、内摩擦角和黏聚力对顺层岩质边坡稳定性影响显著,边坡安全系数对坡角和内摩擦角的改变更为敏感;内摩擦角以及黏聚力的增大会导致边坡抗剪强度增大,使抗滑力大于下滑力,进而使顺层岩质边坡安全系数增大;通过研究抗滑桩的布设以及桩间距,发现桩间距为2D~3.5D时,桩位5号时为最优布设位。     

抗滑桩参数变化对土质边坡稳定性的影响研究

为研究抗滑桩不同施工参数对土质稳定性的影响,针对某人工加固土质边坡工程,采用FLAC^3D建立数值模型,对抗滑桩不同截面尺寸、锚固深度和桩间距对边坡位移、安全系数、最大弯矩和剪力的影响进行分析。结果表明,增大抗滑桩截面尺寸可降低边坡变形,减小边坡受力,提高边坡的稳定性;适宜的抗滑桩锚固深度和间距可使边坡变形最小、受力最合理、稳定性最好。     

不同桩锚支护结构受力性能及影响因素

采用ABAQUS软件,建立桩锚整体式支护结构和桩锚分离式支护结构有限元模型,分析二者受力性能差异,研究桩径、嵌固深度、冠梁尺寸、锚杆数量以及预应力等对其受力性能的影响。结果表明:两类支护结构位移由两端向中间减小,弯矩和剪力则由两端向中间增大,中间部分受力和变形保持一致;设计时应将端部两根抗滑桩的弯矩和剪力分别乘以1.35和1.2的承载力调整系数;桩锚整体式支护结构的最大位移比分离式结构小20%以上,最大弯矩小3%以上,最大剪力小6%以上;增大抗滑桩桩径,两类支护结构的位移和弯矩均减小;增大抗滑桩嵌固深度,两类支护结构的位移减小,但弯矩增大;冠梁尺寸增大可提高支护结构整体刚度和抗变形能力,但作用有限;增加锚杆数量、施加预应力均可显著减小抗滑桩的位移和弯矩,并改变位移和弯矩沿桩身的分布形态;以上参数变化对整体式支护结构的影响要远小于分离式支护结构。     

洞口仰坡下波纹钢连拱明洞受力特性数值分析

针对波纹钢结构在方向上存在的性能缺陷,基于隧道洞口段仰坡荷载条件复杂工况,探究波纹钢混凝土结构的受力及变形情况。以连拱明洞隧道为例,采用有限元软件建模分析洞口仰坡处波纹钢混凝土结构的力学性能及混凝土、波纹钢拱圈的应力分布特点和位移特点,总结在不同仰坡坡角条件下,代表性拱顶单元轴力、弯矩与位移的变化规律。结果表明:1)洞口仰坡带来的应力与隧道中段应力区别在拱顶附近最大,拱脚处变化不大; 2)随着仰坡坡角的减小,截面弯矩有明显增加,截面轴力有明显减小; 3)随着仰坡坡角的减小,X方向(水平向)位移负向变化,Y方向(竖直向)位移负向变化,Z方向(隧道纵向)位移正向变化。     

川西季节性冻土区土钉支护边坡冻融效应研究

以川西季节性冻土区土钉支护边坡受冻融作用而产生破坏、滑塌等工程灾害为例,分析冻融作用对季节性冻土区土钉边坡的影响机理;基于水热力耦合理论建立土钉支护边坡模型,研究季节性冻土区土钉支护边坡的应力-应变规律。结果表明:在冻融作用下,土钉在钉头处的轴力变化最大,沿土钉方向轴力变化值不断减小,在冻结期轴力处于最大值;坡体水平位移随坡高增加不断增大,且冻结期的水平位移为最大值。     

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.     

可调索力锚拉桩在深厚土层边坡治理设计中的应用研究

预应力锚拉抗滑桩因其能改善桩的受力特性,控制桩顶位移,降低工程造价等诸多优点,在大型边坡治理中得到广泛应用。然而因预应力损失量大,蠕变稳定时间长等缺点,在深厚土层边坡治理工程中往往效果并不理想。鉴于此,引入一种可调索力锚固装置,通过事后补偿张拉控制锚索拉力,进而保证锚拉桩的加固效果。将该装置应用于某高速公路边坡治理设计,结果表明,后期预应力补偿张拉,可挽回25%~45%的预应力损失,桩顶位移减少50%~60%,大幅度提高了抗滑桩的治理效果。     

土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计的数值模拟分析

为提出土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计数值模拟分析方法,以某实际边坡为例,基于摩尔-库仑准则,采用GeoStudio模拟研究了边坡开挖过程及加固后应力场和位移场的变化特征,分析其稳定性和支护方案的效果。结果表明,第二级边坡位移最大,达10.8cm;边坡中部受拉,最大拉应力达56.8kPa;强-中风化岩层分界线应力集中,屈服破坏区主要沿此区域发展;稳定性随开挖进程逐渐降低,破坏趋势为圆弧滑动破坏;采用的"框架锚杆坡面防护+框架锚索锚固强腰+抗滑桩锁脚支挡"方案,加固效果良好。     

锚索抗滑桩在太长高速公路的运用与对比研究

以抗滑桩支挡体系为研究对象,基于抗滑桩的设计计算方法,分别对同一标段临近位置的路堑边坡滑坡段进行加固与计算分析,探讨了在相近环境条件下,不同抗滑桩结构的受力特性,最后通过对比分析,结合太长高速地质环境,给出推荐抗滑桩类型。研究结果表明:计算所得普通桩最大弯矩是锚索桩的1.12倍,而最大剪力相较锚索桩增加了17.4%,更易发生破坏。由监测数据可知,锚索桩和普通桩最大剪力分别为17 287和19 920kN。位移量呈现随埋深逐渐减小的趋势,普通桩桩顶位移为34 mm,比锚索桩减小28%,监测数据也满足此变化趋势,锚索桩在桩长2m处位移为33mm,而普通桩为23 mm,桩顶位移虽然锚索桩相较普通桩稍大,但增量为毫米级对滑坡治理影响不大。故该项目试验段相同环境条件下采用锚索抗滑桩更符合实际要求。     

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。     

强风化高陡路堑边坡综合加固方案研究

以重庆某高速公路强风化岩体高陡路堑边坡为依托,运用FLAC3D程序和Mohr-Coulomb准则,从边坡塑性区剪应变、水平位移、稳定安全系数三个方面,对采用坡底增设钢筋混凝土挡墙、锚杆注浆支护+挡墙、挂网喷射混凝土+锚杆注浆支护+挡墙的3种加固方案后边坡的稳定性进行了分析。研究结果表明,采用3种加固方案后,边坡的剪应变和水平位移依次减少,稳定安全系数依次提高,挂网喷射混凝土+锚杆注浆支护+挡墙加固方案的稳定安全系数满足规范要求。     

排间距对双排抗滑桩加固土质边坡稳定性影响分析

运用有限元软件建立双排抗滑桩加固边坡数值模型,基于有限元强度折减法,模拟分析了排间距对边坡稳定性的影响,并分别针对不同排间距的边坡前、后抗滑桩位移、剪力、弯矩及边坡稳定系数进行对比分析。研究表明:随着排间距的增大,边坡前、后排桩水平位移、剪力及弯矩均呈先减后增趋势;边坡稳定性随着排间距的增大呈先增后减趋势;抗滑桩排间距设计在10～15m范围,边坡前、后排抗滑桩的水平位移值、剪力值、弯矩值均最小及稳定系数最高,边坡安全稳定性最高。研究结果可为双排抗滑桩加固公路边坡工程设计和施工提供理论参考和借鉴。     

滑坡含水量对注浆钢管微型桩加固效果的影响

通过离心模型试验,分别从坡顶位移、坡面水平位移及坡内位移的角度,分析在相同加固条件下坡体位移变形的特征,研究了坡体失效变形模式.试验研究表明:注浆钢管微型桩能有效地控制边坡土体的位移和坡体内裂缝;加固后的边坡滑动面深度将发生下移,从而阻止滑坡的形成;相同加固条件下的边坡含水量对加固效果起控制作用,即当含水量超过一定值后...     

抗滑桩长度对边坡稳定性影响研究

以金沙江特大桥丽江岸边坡为工程背景建立有限元模型,分析抗滑桩长度对桥墩基坑大开挖边坡稳定性的影响。结果表明,边坡上桥墩基坑的大开挖影响边坡的整体稳定性,采用抗滑桩加固边坡能提高开挖边坡的稳定性;抗滑桩长度增加能抑制开挖边坡的水平和竖向位移,也能使边坡的水平应力分布更均匀;锚杆应力随桩长增加而变大,且在一定桩长范围内效果显著。     

桩锚结构的动力特性研究

在地震作用下桩锚之间相互作用，其受力关系复杂。运用FLAC3D有限差分软件建立数值模型，并施加简化后的汶川地震波，分析地震作用下桩锚支护边坡的位移、加速度、锚杆轴力响应等动力特性。结果表明:桩锚结构对边坡土体位移和边坡的稳定性具有良好的控制作用。     

边坡施工期稳定性监控分析

对在建某高速公路边坡进行了稳定性计算分析,通过对已滑部分和潜在滑坡体的稳定性分析,表明该边坡的安全贮备不高,在没有外来因素的情况下大体处于极限平衡状态,但在降雨和坡脚开挖等因素影响下,有可能再次引发滑坡。综合分析后确定在坡脚处设立抗滑桩,坡面进行喷锚处理。在坡面喷浆施工结束后进行抗滑桩施工过程中,监测发现坡体仍以一定的速率向坡外位移,已有抗滑桩尚不受力。在综合分析的基础上,建议在坡体上部进行预应力锚索加固,以确保边坡稳定。