多级悬臂式挡土墙设计计算方法探讨

研究目的:为探讨多级悬臂式挡土墙工程设计问题,采用数值模拟与极限平衡理论分析方法,得出包括边坡整体稳定性与各级墙体局部稳定性两个方面的多级悬臂式挡土墙的设计计算方法。研究结论:(1)边坡整体失稳破坏模式为近似圆弧滑动模式,可采用圆弧滑动条分法分析边坡整体稳定性;(2)坡体中竖向压应力向下传递过程中,各级挡墙墙顶面位置的压应力呈多段折线型分布模式,可在此基础上采用库仑土压力理论计算各级悬臂式挡墙上的主动土压力,进而计算各级墙体的抗滑与抗倾稳定性、地基承载力和墙身强度;(3)给出了多级悬臂式挡土墙的主要设计计算步骤;(4)所建立的设计计算方法可为多级悬臂式挡墙的工程设计提供参考。     

挡土墙地震主动土压力拟静力法的集中与分散模式对比

采用拟静力法计算刚性挡土墙地震主动土压力时,地震惯性力的施加分为分散于土体各处与集中于滑动土楔体质心两种模式。为确定两种施加模式的计算结果差异,针对墙背倾斜、层状填土、表面条形荷载等一般条件下地震主动土压力问题,采用平行于土面的斜向条分方法,基于极限平衡条件推导分散和集中模式下土压力递推计算公式,可确定土压力大小及分布模式。实例分析表明,本文算法与振动台模型试验、数值模拟的结果较为一致;两种模式的地震主动土压力合力大小相等,但二者分布模式及合力作用点位置存在明显差异;集中模式的土压力作用点高于分散模式结果,随着水平地震系数由零开始逐渐增大,二者差异先增大后减小,当水平地震系数取0.2时,集中模式与分散模式的主动土压力作用点高度比分别为0.7、0.48～0.56,二者相差达到最大值;对于墙体稳定性及地基承载力检算,集中模式比分散模式的计算结果均偏安全。     

岩石高边坡施工监测反馈动态设计分析方法

文章阐明了岩石高边坡开挖施工期现场监测所反映的信息主要有位移信息、应力信息及地质信息。基于这三类信息提出了反馈动态设计分析方法,可以为根据位移监测信息分析坡体稳定性状况并将分析结果用于当前设计方案的修改与补充的位移分析法,也可以为根据支护结构的坡体压力及结构内力的监测信息分析结构设置的合理性以及坡体的稳定性状况并将分析结果用于优化当前设计方案的应力分析法,还可以为综合考虑坡体位移、坡体压力与结构内力以及其它监测信息分析当前坡体的稳定性状况及结构设计的合理性并把分析结果用于当前设计方案的调整与完善的综合分析法。最后给出了岩石高边坡开挖施工期的监测反馈设计的具体操作步骤。     

软岩高边坡多级框架锚杆设计计算方法

针对加固软岩高边坡多级锚杆框架现有设计计算方法的不足,基于多级框架锚杆加固边坡机理,确定不同的边坡破坏模式.在此基础上,在给定的设计安全系数下,通过分析边坡稳定性确定锚杆设计拉力;进而考虑锚杆与框架梁以及框架梁与坡体之间的相互作用,根据静力平衡和变形协调关系并采用Winkler地基模型计算梁的设计内力;由此建立了多级框架锚杆的一种新的设计计算方法,并通过室内模型试验验证了所提方法的合理性.研究结果表明,作用于各级坡框架梁的坡体压力,整体上具有“中间大,两端小”的抛物线型分布特点.      

开挖边坡松弛区的确定与数值分析方法

边坡失稳与开挖卸荷在坡体内产生的松弛区有关，正确确定松弛区范围是合理设置加固文档结构的关键．根据应力分析的结果，阐明了边坡开挖后应力与位移向坡体内部呈衰减变化趋势，由此给出了坡体开挖松弛区的概念；提出可以通过沿水平方向或与坡顶地面线平行的参考线的应力或位移变化曲线确定坡体开挖松弛区范围，给出了用数值分析方法确定开挖松弛区的流程图，并通过工程实例详细说明了确定松弛区的方法．     

膨胀土路堤的一种压实控制方法

膨胀土的强烈亲水性使得其用于路堤填料时要兼顾强度与水稳性的要求,在根据现行规范《公路路基设计规范》(JTJ013-95)用一个压实度指标的基础上,同时考虑饱和度作为压实时的另一控制指标,用这两项指标共同实现路堤压实稳定。这种压实控制方法用于成都市三环路工程中,取得了较好的效果。     

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。     

管幕内顶进箱涵时顶部管幕力学作用的试验研究

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。为了充分研究箱涵顶进过程中管幕的力学作用,根据相似理论,按照实际工程状况进行了室内模型试验,得到了箱涵推进过程中地面和顶部管幕的竖向位移,以及管幕下土压力的变化特征,发现箱涵前端一定范围内的地层主要表现为竖向沉降变形,顶部管幕在箱涵推进过程中起到一定的承载作用,这对于稳定箱涵前端开挖面是有利的。试验结果对实际工程的设计与施工提供了一定的参考。     

膨胀力作用对膨胀土堑坡整体稳定性分析的影响

提出对膨胀土堑坡稳定性分析时应考虑其综合因素，即自然营力、膨胀力、孔隙水压力等因素的综合作用。详细讨论了这些因素对堑坡稳定性的影响，提出膨胀力的作用规律。将这种综合分析方法应用于成都市三环路工程时，得出了较合理的结果。     

考虑加固桩轴力的层状土坡地震稳定性分析方法

在地震作用下,土质边坡的加固桩内力较静力条件下有一定增大,其轴力作用不可忽视。针对加固桩加固多层土质边坡的地震稳定性问题,充分考虑桩体轴力作用,基于对数螺旋面滑动模式,采用极限分析上限法和拟静力法,推导了桩体剪力计算表达式,确定了在给定设计安全系数下桩体需提供的剪力及坡体的临界滑动面位置。实例分析表明,静力条件下本法与忽略桩体轴力的既有方法得到的桩体剪力值较为一致,相对偏差约为4%;但在地震条件下,本法比既有方法结果偏大,且二者差异与地震影响系数呈正相关性。讨论了地震影响系数、设桩位置、桩径、层面倾角、各土层厚度等因素对桩体剪力的影响;其中,水平地震影响系数、层面倾角及设桩位置影响较大,桩体剪力与前两者呈成显著正相关性,与后者呈非单调关系;多层土坡中较软弱土层的相对厚度对桩体剪力影响显著,剪力值随较软弱土层相对层厚增大而增加,但当设桩位置靠近坡顶或者层面倾角较大时,其影响减弱。