基于复合形法的锚索抗滑桩优化设计

采用数学规划法中的复合形法,选取材料造价为目标函数,取抗滑桩的锚固深度和桩身纵向配筋面积以及锚索锚固长度和锚索直径为设计变量,建立了锚索抗滑桩的优化计算方法。以一滑坡作为工程实例,比较了优化前、后单个锚索抗滑桩优化设计变量和相应的材料耗费,结果优化后虽抗滑桩和锚索的锚固长度变化不大,但钢筋截面积和锚孔直径大为减小,因而工程投资大幅度降低。     

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。     

变形协调条件下锚索框架梁-抗滑桩边坡支护体系设计方法研究

目前设计实践中坡面锚索框架-坡脚抗滑桩边坡支护体系未考虑变形协调,支护结构存在两种防护形式先后顺序破坏的风险。通过建立坡体变形与锚索、抗滑桩变形的关系,推导了锚索+抗滑桩支护体系的变形协调公式,结合锚索和抗滑桩的变形计算方法,提出了变形协调条件下锚索-抗滑桩支护体系的设计方法。建议在下滑力无法准确确定时,应采用低刚度的锚索,并尽量设置较高的锚索预应力锁定值,保证锚索在充分发挥锚固力的同时,增强其对变形的适应能力,提高锚索框架-抗滑桩支护体系的变形协调性。     

锚索抗滑桩设计中的几个问题探讨

对锚索抗滑桩设计中的合理间距、桩的嵌固深度、抗滑桩内力和变形计算等问题进行了探讨。指出对于锚索抗滑桩系统来说,最小间距应根据桩和锚索的间距综合考虑;对于锚索抗滑桩的嵌固深度,只要使其满足桩周地基承载力的要求即可,仅靠增加桩的嵌固深度,对改善桩身内力和变位的意义并不大。分析了当前计算锚索抗滑桩内力和变形的几种主要方法,讨论了影响锚索抗滑桩内力和变形分布形式的主要因素以及对锚索抗滑桩进行全局优化设计的思路。     

基于预应力锚索抗滑桩的模型设计计算与应用

云南山区地形复杂,高速公路建设过程中对边坡的防护是公路设计与施工的重要组成部分之一。对于地质较差的边坡,采用预应力锚索抗滑桩进行防护效果明显。文章基于对力学模型的设计与计算方法,对预应力锚索抗滑桩受力特点、加固机理、力学模型建立与设计计算等方面进行了分析阐述,并介绍了计算改进方法。     

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。     

国道205线永安桃源洞滑坡治理工程设计

根据桃源洞滑坡的变形特征、地质情况,研究该滑坡形成原因,并采用参数反演法,计算自然工况下的滑坡稳定安全系数.对预应力锚索微型桩、预应力锚索框架和预应力锚索抗滑桩等3种方案进行技术、经济比选,确定以预应力锚索抗滑桩为滑坡的最终治理方案.考虑桩锚作用效应,并通过对抗滑桩施工及运营过程中的3种工况进行验算,确定设计内力,其分析与计算思路可为预应力锚索抗滑桩治理滑坡的设计提供参考.     

新型竖向预应力"锚索"抗滑桩设计理论初探

文中提出一种新型的竖向预应力"锚索"抗滑桩,并根据预应力钢筋混凝土设计理论探讨了设计计算方法,为滑坡加固及边坡整治提供一种新型抗滑结构形式:采用预应力锚索代替传统桩中的受拉钢筋,形成竖向预应力"锚索"抗滑桩,它与常规抗滑桩相比,具有减小桩身截面、节省材料、安全可靠、施工快的特点.建议在条件合适时选点试验应用,验证其结构的可行性与合理性.     

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。     

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。     

改进的桩锚计算模型及其计算方法研究

因岩土体-桩-锚索相互作用的复杂性,目前关于锚拉桩挡墙的计算模型中存在诸多问题。比如,在目前预应力锚索抗滑桩的设计中,没有考虑锚索张拉阶段产生的主动加固力作用以及桩锚协调方程未能考虑张拉阶段桩锚固点向坡内产生的位移等。计算模型的不合理导致长期以来锚索拉力计算不合理。为解决这类问题,根据施工和工作的两种工况提出改进的两阶段计算模型。在此基础上,利用初参数法给出基于双参数地基反力模型的全桩解算方法,并通过实例,对改进的计算方法和现有计算方法进行了分析比较,结果表明:前者比较符合工程实际,有利于保证结构安全。     

桩-锚支护在某临水泵站深基坑工程中的应用与分析

通过结合实际,介绍了桩-锚支护在临水深基坑工程中的设计应用.通过结合现场实测数据、三维有限元计算与现行规范中的m值法,分析了基坑开挖过程中锚索轴力、地表沉降与桩身位移的变化.结果表明,在本工程中,m值法无法真实反映锚索张拉导致拉锚系统内力重分布的过程.m值法计算得到的桩身最大位移值与实测数据较为接近,而有限元法计算得到的地表沉降发展规律和桩身变形曲线形状与实测数据较为吻合.因此,实际基坑工程设计中,在采用现行规范中m值法进行设计的同时,宜辅以有限元计算分析,以便对基坑围护变形有较为准确的判断.     

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.     

水利插板桩内力计算方法探讨

针对目前缺乏水利插板桩护岸内力计算方法的问题,探讨和分析了插板桩计算原理,推导了插板桩挡土板和锚固桩的内力及位移计算公式,并以江苏省南通市某河道护岸为例进行了验算。结果表明：所推导的公式力学意义明确,公式相对简单,便于设计人员计算,可为类似工程设计提供参考。     

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。     

土岩“二元基坑”吊脚桩支护体系锁脚锚杆预加轴力计算方法研究

为解决土岩二元基坑吊脚桩支护体系中吊脚桩、岩肩与锁脚锚杆之间的相互作用力学机制,根据吊脚桩桩底位于岩质边坡潜在滑动面的位置,分别提出锁脚锚杆预加轴力的计算方法： 1)当吊脚桩位于潜在滑动面以下位置时,锁脚锚杆的预加轴力等于岩层基坑未开挖时的被动区合力减去岩肩能提供的反力; 2)当吊脚桩位于潜在滑动面以上位置时,锁脚锚杆的预加轴力等于滑块对吊脚桩嵌固段的推力加上岩层基坑未开挖前被动区的土压力。并给出2种工况下锁脚锚杆预加轴力的计算公式。最后通过有限元方法进行数值验证。结果表明： 按照提出的计算方法得到的锁脚锚杆预加轴力基本合理。     

多支点预应力锚索桩结构计算与测试分析

根据悬臂梁挠曲变形理论、横向变形约束弹性地基梁理论及桩索变形协调原理，提出了考虑各锚索支点施工工况影响系数进行土质地层多支点预应力锚索桩的设计方法；结合工程实施，对桩背与板后土压力、锚索拉力、桩身位移等进行了现场测试和分析研究；验证了桩背土压力受锚索约束影响呈梯形分布、板后土压力为三角形分布的应力图形；证明了考虑工况影响系数进行多支点预应力锚索桩设计的合理性和可行性。     

预应力锚索在深圳机场轨道交通站工程的应用

深圳机场新航站区轨道交通枢纽工程的基坑围护结构采用咬合桩+锚索或支撑的方案,施工通过锚索抗拔力试验检测其加固效果。试验结果表明,锚索的总弹性位移和最大拉力均满足设计要求。锚索的成功应用保证了工程施工进度,为基坑的后续工程施工创造了有利条件。