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。     

基于光纤传感技术的h型抗滑桩监测应用与分析

以某高速公路特大型滑坡的h型抗滑桩为例,采用传统的深部测斜、先进的BOTDA监测技术和数值模拟方法结合工程实例对h型抗滑桩的受力分析进行研究。研究结果表明:h型桩墙对特大型滑坡治理作用效果显著。且合理的光纤布置,能够完全的对h型桩墙不同深度的应变进行监测。h型抗滑桩的受力变形特征为:后排桩墙直接受到滑坡推力,桩体弯曲变形,表现出滑体侧拉应变较大,呈受拉状态,路基侧受到明显的压应力,产生较大变形后通过连系梁将部分推力转移到前排桩墙,连系梁整体受压,连系梁作用在前排桩,桩体受弯变形,前排桩滑体侧锚固段位置受拉,其他部分受压更为明显。     

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。     

路肩式预应力锚索桩板墙数值模拟分析

采用有限差分计算方法建立了路肩式预应力锚索桩板墙数值计算模型,对降雨及地震条件下预应力锚索及抗滑桩的受力进行分析,并对抗滑桩和锚索在各种工况下分担下滑力的合理性进行了探讨。     

双排抗滑桩支护下滑坡中桩基下滑力分担比的影响因素研究

以盐源县的滑坡为背景建立了双排抗滑桩三维有限元模型，分析了在桩间距、滑面倾角、滑体材料、滑床材料、抗滑桩刚度等不同因素影响下，抗滑桩所承担的下滑力与该计算截面下总的下滑力之间的比例关系，得出了抗滑桩所承担下滑力与该计算截面下总的下滑力之间比例的变化规律。     

考虑土拱效应的边坡桩间土钉墙受力计算

边坡抗滑桩桩间土拱效应对桩间土钉墙各部分的受力及土钉的设计长度有重要影响,然而现阶段多依个人或者设计单位经验对桩间土钉墙各部分的受力进行计算,对土钉长度进行设计,以上传统的受力计算及土钉设计方法均未充分考虑土拱的影响,使得土拱在工程运用中受到了限制。为了推广土拱在工程中的运用,首先描述土拱形状,继而深入研究土拱对桩间土钉墙各部分受力的影响,提出了基于土拱效应桩间土钉墙受力计算方法和土钉长度设计方法,此受力计算方法认为：土钉墙的受力取拱前土体主动土压力或剩余下滑力两者中的较大者,抗滑桩的受力为拱后土体剩余下滑力与土钉墙受力之和,土钉长度设计中土钉自由段和锚固段的分界线为土拱迹线。继而结合巴（中）达（州）铁路堑坡,通过数值模拟描述土拱形状,计算土拱影响下不同截面处抗滑桩和土钉墙的受力,并结合土拱形状对土钉长度进行设计,与不考虑土拱效应时受力计算结果和土钉长度设计结果进行对比。研究结果表明：考虑土拱效应较不考虑土拱效应时,抗滑桩纵断面受力明显增大,增幅大于11%,土钉墙纵断面受力明显减小,减幅大于12%,土钉用量节省接近13%,充分说明考虑土拱效应确实对抗滑桩受力、土钉墙受力和土钉设计长度造成较大影响。     

埋入式抗滑桩工作机理研究初探

埋入式抗滑桩同时受到滑坡推力和桩前岩土抗力的作用,分析其分布形式主要有矩形、三角形、抛物线形和梯形。当桩间土具备成拱条件时,桩间土会以土拱形式受力,土拱受到滑坡推力作用后,其本身沿滑动面也存在下滑力和抗滑力的作用。     

h型抗滑桩结构机理与工程数值分析研究

在门架桩基础上发展起来的h型抗滑桩具有优越的抗滑性能和经济优势,但其结构机理和抗滑能力还需进一步深入研究,为此,以桩土作用为出发点对h型桩的结构受力形式进行分析,揭示其受力规律。以滑坡实例为研究对象,采用FLAC~(3d)软件,对滑坡进行稳定分析。建立h型桩的三维模型,掌握h型桩对边坡稳定性影响效应,明确h型桩的桩身位移和弯矩的分布情况。最后同门架式桩进行对比,显示h型桩更具优良的支挡性能,为此类结构的推广应用提供技术参考。     

国道105线从化段湖光山庄滑坡治理

在分析滑坡的成因和滑坡体的稳定性,并对滑坡剩余下滑力主要影响因素进行量化分析的基础上,通过截排水、卸载和支挡（抗滑桩）相结合的方式对湖光山庄滑坡进行综合治理。     

贵州省都新公路改扩建工程某滑坡处治设计

根据贵州省都匀至新寨公路改扩建工程第一合同段YK147+340～YK147+620段滑坡的形成条件及形成机制,在取得地勘资料及试验参数的情况下对该滑坡进行稳定性分析评价并计算其剩余下滑力,提出实行动态设计、动态施工及采用框架锚索、抗滑桩、钢管桩等综合治理方案。实施通车后取得了良好的处治效果。     

崇遵高速三合头滑坡综合治理研究

分析了滑坡成因,并对其稳定性进行了评价。融深层侧向位移监测于工程地质勘察,明确了滑坡的主滑方向,准确定位了主滑动面。现场取样,经土工试验,确定了滑带土的密度P、内聚力c的取值。通过反分析法,在安全系数k=0．95的条件下,反算内摩擦角p的取值。根据滑坡剩余下滑力的大小,创造性地建立了h型抗滑桩模型,对滑坡进行分区综合治理,并取得了良好的效果。该滑坡的成功治理方案,为治理大推力滑坡提供了宝贵的借鉴。     

有限元折减法研究三排桩的力学特性

以某铁路实际工程利用三排抗滑桩处理大型岩堆为例,基于有限元软件建立等比例实体模型,在初始应力和开挖条件下,采用强度折减法,研究多排抗滑桩在岩堆界面的受力特性,发现了三排抗滑桩在初始应力下的弯矩分配规律,定性分析了开挖阶段三排抗滑桩弯矩分配情况,并对最大水平位移进行了分析。     

推移式滑坡与锚拉桩相互作用的数值模拟研究

运用FLAC3D建立了考虑锚拉桩实际施工工况及受力特点的推移式滑坡数值概化模型。通过控制滑体后缘的位移边界条件来模拟推移式滑坡变形由后向前传递的过程，进行了抗滑桩桩土相互作用全过程分析。结果表明:在巨大的锚索初始预应力作用下，桩向坡体内侧挠曲变形，同时也产生了数量可观的反向弯矩，这在锚拉桩的设计计算中是不可忽视的；锚索的初始张拉力、锚索刚度的增大都会使滑坡推力的作用点增高。     

基于FLAC3D的埋入式抗滑桩桩间距优化方法研究

目前抗滑桩已广泛应用于滑坡灾害治理工程中，其中埋入式抗滑桩具有节省圬工，不影响生态环境的优势。针对贵州某堆积体滑坡治理工程，在前人研究成果基础上，以FLAC3D软件为平台，采用虚拟模型，分析同种工况下FLAC3D与常规理论计算滑坡稳定性的差异，并在合理的滑坡位置布设埋入式抗滑桩，分别采用solid单元与pile单元模拟不同桩间距条件下抗滑桩的抗滑效果。经分析，桩间距为2.5~3.5倍桩宽时抗滑效果最佳。     

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。     

基于桩前土体抗力边坡抗滑桩内力特性数值研究

抗滑桩在滑坡治理及边坡支护方面得到广泛应用,但在抗滑桩实际设计中,很多技术人员并未将桩前土体抗力纳入考虑机制,仅考虑滑坡推力的影响,导致材料用量大幅增多。为此,以云南某公路边坡工程作为研究对象,基于ABAQUS有限元软件对考虑和忽略桩前土体抗力两种不同情况下抗滑桩内力进行了研究,深入分析了黏聚力、内摩擦角与桩前土体坡度对抗滑桩内力的影响。结果表明:当桩前土体抗剪参数相同,桩前土体坡度越大,边坡土与抗滑桩横向位移越大;当桩前土体坡度超过40°,桩前土体抗力对边坡抗滑产生显著作用,此时边坡抗滑桩设计时必须将其作为设计考虑因素。     

拱形单元组合抗滑桩体型研究

提出一种新型的抗滑结构体系,即拱形单元组合抗滑桩,并总结了几种结构组合形式;以工程实际为背景,在假定抗滑桩为刚性嵌固的前提下应用有限元分析软件ANSYS对其上部结构进行建模分析,结果表明该新型抗滑桩具有良好的空间受力性能和整体刚度,顶端位移较常规抗滑桩有大幅度减少。     

基于Ansys的门式抗滑桩有限元计算方法

以桩基础计算的“m法”为基础,以大型有限元软件Ansys为分析平台,对门式抗滑桩的有限元实用计算方法进行研究,介绍Ansys单元类型设置、参数计算以及建立结构模型的要点,并利用其参数化设计语言APDL建立门式抗滑桩的参数化有限元计算模型。该计算模型具有较好的通用性和可移植性,对该类结构计算具有参考意义。     

桩截面尺寸对岩堆三排桩力学特性的影响研究

以某铁路工程采用三排抗滑桩治理大型岩堆为例,基于有限元软件,以抗滑桩截面尺寸为变量,研究了多排抗滑桩的受力特性。发现了三排抗滑桩的弯矩分配规律和滑坡推力分配比值,并对抗滑桩顶水平位移进行了研究。结果表明:采用三排抗滑桩治理大型岩坡,其桩截面尺寸1.50 m×2.50 m与2.00 m×2.75 m为最优;在优化设计中,应适当增加第二排抗滑桩的锚固长度。     

基于MATLAB的抗滑桩锚固段内力程序化与可视化计算研究

基于Matlab数学软件，对采用“K”法计算的抗滑桩锚固段内力和变形计算过程进行了程序化设计，使得充分保证抗滑桩设计计算准确性的前提下，大大提高了计算效率，且实现了计算结果的可视化，并把此研究成果应用于常（德）至吉（首）高速公路滑坡处治中抗滑桩的设计计算。研究成果对今后滑坡地质灾害的抢险，保证抗滑桩设计的经济性与合理性，均具有及其重要的意义。