基于有限元的新型变截面抗滑桩工程应用研究

抗滑桩被广泛应用于道路边坡、路基工程中以避免工程产生滑坡等自然灾害。近年来，抗滑桩的项目逐渐由人工挖孔转向了机械施工，从而诞生了悬臂段为矩形或方形截面、锚固段为圆形的变截面抗滑桩，变截面抗滑桩与传统的等截面抗滑桩在荷载作用下的响应有所不同，且相对于传统抗滑桩具有较大的优势。本文依托某填方边坡实际工程，按照相似比理论，利用MIDAS GTS NX,以建立的四种截面抗滑桩作为支挡结构的二维边坡进行数值分析，并对比分析了安全系数、应力、应变等，为变截面抗滑桩的推广和运用提供参考。     

双排微型抗滑桩的抗滑效果

考虑到高速公路边坡的安全性,为了掌握潜在滑移体的滑动趋势,评价双排微型抗滑桩的安全性,验证理论计算方法的合理性,对通平高速公路某边坡实施双排微型抗滑桩施工,并且对加固边坡进行坡体位移、桩顶位移和桩侧压力监测.此边坡为普遍存在的含有软弱夹层的强风化岩石边坡.通过监测结果发现潜在滑移体和固定坡体没有明显位移差,桩顶位移略小,且变化速度明显减小.在有限元力学分析的基础上,对比发现在承受相同下滑力时,双排微型抗滑桩桩顶位移较普通悬臂桩减少27.88％.在理论分析的基础上阐述边坡加固后的动态稳定性,得出双排微型抗滑桩前后桩的受力比例、受力分布等情况,比普通抗滑桩加固效果更好,桩顶和坡顶位移更小,为以后此类边坡和双排微型抗滑桩的应用设计提供一定的帮助.     

土质边坡抗滑桩机理分析

根据土体中抗滑桩的受力特性，利用Winkler模型和欧拉--伯努利理论，推导出了对抗滑桩的挠度表达式，并整理成“三次曲线”函数式．根据理论分析结合位于山东省泰安市境内的205国道高峪铺公铁立交桥边坡加固工程，利用计算机数值模拟技术，对稳定状态下抗滑桩整个桩体的轴向力和横向位移的变化情况进行了讨论，对桩体不同位置单元的抗滑力矩和承受的剪应力随时间的变化规律进行了模拟研究．     

Ito塑性变形理论的抗滑桩临界桩间距分析

日本学者Ito与Matsui（1975）提出的塑性变形理论,在抗滑桩加固边坡分析中得到了广泛的应用.该理论不但考虑了桩径和桩间距,而且很好地考虑了滑坡中桩-土的相互作用,但是对临界桩间距没有明确的界定.实际情况表明滑坡推力是通过桩间土拱向桩传递的,桩间成拱效应又受桩间距的影响,因此研究抗滑桩在支挡边坡工程中的土拱效应和...     

某边坡抗滑桩施工对边坡稳定性的影响

抗滑桩施工期间对边坡的影响是比较大的，虽然抗滑桩的开挖可以减轻滑坡的荷载，但是又会形成新的，临空面，所以在抗滑桩施工期间对边坡变形的监测是必不可少的，本论文就详细的说明了，在抗滑桩施工期间对边坡变形的影响，所采用的监测方案，以及当出现大变形情况所采取的措施。     

抗滑桩加固边坡稳定性分析

以大型通用有限元分析软件PLAXIS作为平台,通过改变抗滑桩支护参数桩长和桩位来研究抗滑桩加固边坡的效果.研究结果表明:当抗滑桩桩长较小时,桩位设置在边坡的中下部对边坡稳定性更有利,当抗滑桩桩长较长时,桩位设置在边坡的中部对边坡稳定性更有利;抗滑桩桩长对边坡加固后的稳定性影响程度与桩位的设置有关系,抗滑桩位于坡顶、坡脚时,桩长对边坡的稳定性影响不明显,抗滑桩位于边坡中部时,桩长对边坡的稳定性影响较明显;抗滑桩位于边坡中部时,随着桩长的增大,最初边坡安全系数不断增大,当桩长达到一定长度时,安全系数不再变化.     

抗滑桩计算理论及变刚度抗滑桩的应用

作为一种有效的工程措施,抗滑桩在边坡的加固工程、滑坡地质灾害防治中得到了广泛应用。然而,由于问题的复杂性,关于抗滑桩的工作机理、桩-土相互作用规律等问题并没有很好地解决,其设计理论与计算方法,还处于半经验半理论的不成熟阶段,目前对于单纯的抗滑桩加固边坡的研究已经无法满足可持续发展的要求,因此,抗滑桩的优化设计已是抗滑桩研究领域的一个新课题。该文主要从变刚度角度入手分析变刚度抗滑桩的应用,运用大型有限元分析软件ABAQUS分析变刚度抗滑桩加固边坡的作用机理。     

孔隙水压力作用下抗滑桩加固边坡的极限分析上限解

用对数螺旋线形的破坏机制和极限分析上限法,对抗滑桩加固边坡的稳定性进行了研究。基于构建的抗滑桩加固边坡的破坏机制,推导了抗滑桩加固边坡的内、外功率表达式。通过切线法将土体的非线性破坏准则引入到极限分析方法中,并结合强度折减法建立了抗滑桩加固边坡的安全系数隐式表达式。用最优化方法,计算得到了孔隙水压力作用下的边坡安全系数。在此基础上,分析了抗滑桩加固位置、孔隙水压力以及非线性抗剪强度等参数对抗滑桩加固边坡安全系数的影响。结果表明:土体抗剪强度对抗滑桩最佳布设位置的影响较小;非线性条件下,边坡安全系数随着初始黏聚力的增大而增大,随着抗拉强度和非线性系数的增大而减小。     

钢筋混凝土抗滑桩在露天矿边坡治理中的应用

为了解决宝日希勒露天煤矿采场边坡失稳的问题,论述了采用抗滑桩来进行边坡治理的途径.通过对地质条件及现场情况的分析,将采用大型钢筋混凝土抗滑桩加固边坡.计算结果表明:该方法技术上可行,经济上合理,是解决露天矿边坡失稳的理想措施之一.     

排桩加固支护边坡作用机理的有限元分析

目的为了解决滑坡推力较大时,单排抗滑桩加固不能保证边坡的安全可靠,确定一种更加安全的边坡支护措施.方法采用强度折减的有限元法对某水电站厂房后边坡进行模拟,将得到的安全系数与极限平衡法所得安全系数进行对比,然后分别对采用单排抗滑桩和双排抗滑桩加固的边坡进行三维数值分析.结果计算表明,强度折减的有限元法分析此边坡是可行的,采用双排抗滑桩加固边坡比采用单排抗滑桩作用更加明显,在桩身位移,桩身弯矩最大值以及桩身的剪力方面,双排抗滑桩都不同程度的小于单排抗滑桩.结论在保证边坡抗滑桩加固工程的安全可靠性的前提下,可以使用单排桩加固的支护措施,当边坡推力较大时,需采用双排抗滑桩,可以大大降低工程成本,提高经济效益.     

黄土边坡稳定性计算方法研究

目的目前对于多土层、多台阶的边坡进行稳定性分析时,大多对土性参数、坡率进行加权平均来对边坡进行稳定性分析,没有考虑到大部分坡顶都有一定倾斜,这必然会产生一定的误差。为了克服这些问题,我们对边坡作进一步的研究。方法考虑边坡土体分层情况、坡顶坡率、防护力的大小(无防护时为零)及作用点高度,做出边坡的受力模型图,求导出能够反映黄土边坡实际情况的稳定性表达式。结果通过对该方法求导的稳定性表达式进行计算机VB编程,能够简单方便的求解出边坡的稳定性状况及间接求导出使边坡达到稳定时所需防护力。结论该方法取代对坡体土性加权平均,考虑了不同土层的情况,同时考虑坡顶倾斜的情况来对边坡进行稳定性分析,所得结果能够进一步接近黄土边坡的实际情况。     

降雨对公路边坡稳定性影响的有限元分析

从作用机理来看,基于降雨引发的边坡失稳灾害是一个相当复杂的过程,特别是严重影响边坡稳定性的两大因素。降雨强度与降雨历时,针对江苏盐通高速公路的黏土边坡的工程特性和降雨特点提出了四种不同的计算方案。基于有限元方法对四大方案的抗滑系数进行计算,并进行了分析评价,认为连续阴雨天(其特点为降雨强度小、但降雨时间长)相对于暴雨(其特点为降雨强度大、降雨时间短)对黏土边坡稳定性的影响更大,更具有危害性,容易形成灾害。研究能够为今后的黏土边坡的滑坡、塌方以及高速公路边坡稳定性计算具有一定的指导意义。     

隧洞爆破开挖对岩质高边坡产生的振动效应研究

针对金佛山水利工程中水工隧洞爆破对左岸岩质高边坡的不利影响,采用有限元数值模拟手段,研究了隧洞爆破对边坡的振动效应,探讨了振动波的传播及分布规律,查明了边坡内部裂隙对振动波传播的影响,根据应力和振速之间的相关性,提出了该边坡的爆破振速的参考安全阀值。结果表明：金佛山水工隧洞爆破开挖对左岸岩质高边坡的振动影响较小,振速峰值未超过规范所规定阀值;由于隧洞爆破和边坡开挖爆破对边坡的坡面振动效应以及传播方向不同,导致爆破振动波通过边坡内部裂隙的传播规律也不同;根据边坡平台内外侧质点的速度分布,借鉴小湾水电站边坡工程,选取平台内侧岩体作为监测部位,根据应力和振速之间的统计规律,得到了左岸岩质高边坡的爆破振速参考安全阀值。     

皖南某高速公路四号边坡变形机理及稳定性分析

皖南某高速路高边坡地质条件复杂,从坡中部至坡顶处均出现明显的倾倒变形迹象,并在边坡左侧发生过垮塌.通过对该边坡的地层岩性、岩体结构和边坡开挖等因素的分析研究,阐述了其变形机理,揭示了其弯曲-倾倒和滑移复合的变形破坏模式.这一变形机理的产生是由于原始地形较陡和坡体强烈卸荷,在开挖的触发下引起上部陡倾岩体向坡外弯曲变形,沿顺坡向结构面滑移拉裂.采用二维有限元数值模拟,分析了这类边坡在开挖过程中的应力和变形的特征及其变化规律,以验证上述的破坏机理模型.     

边坡岩体系统演化的非线性动力学方法研究

为了研究边坡岩体系统演化过程的非线性特征,一方面分析了边坡岩体系统演化过程的自组织特征;另一方面利用非线性动力学理论中的尖点突变理论模型和混沌动力学理论,建立了非线性动力学模型,分析了边坡岩体系统的演化过程,给出了边坡系统失稳的力学判据,表明了边坡岩体系统的非线性突变性,在演化过程中确实存在混沌现象。     

白鹤滩水库初次蓄水对双河段岸坡稳定性的影响预测分析

以白鹤滩库区巧家县双河左岸土质岸坡为研究对象,通过野外详细调查、现场钻孔剪切试验以及SEEP&SLOPE模块耦合分析,针对该岸坡在未来蓄水后的稳定性问题进行预测分析.研究发现:双河左岸土质岸坡主要由残坡积角砾土组成,其对水敏感性较强,饱水后角砾土内聚力降低60.65％,内摩擦角降低40.0％,内聚力受影响程度大于内摩擦角.当水位由当前状态先升至765 m,再升至825 m时,渗流场反应明显,坡体稳定性系数由1.238降至1.098,再降至1.010,降幅先大后小,坡体由稳定状态过渡欠稳定状态后处于失稳临界状态.岸坡土体在库水作用下发生的结构损伤、强度衰减是岸坡稳定性恶化的主要原因,其变形趋势将由蠕滑变形向整体失稳破坏发展;在此过程中,库水的反压作用对于岸坡水下部分具有有利作用,促使岸坡受影响,高程段缩减.     

阳山高岭土矿山坡变形及岩体滑移的研究

阳山西坡由于在其下开采高岭土矿所形成的地下采空区引起的山坡变形和破坏。具有与一般斜坡变形破坏所不同的特征,可将其分为四个变形特征区:即牵引式塌落区、坐落式塌陷区、地堑式塌陷区和变形影响区。本文还讨论了山坡岩体滑移的机制及其稳定程度,指出阳山山坡目前岩体是往地下采空区滑移而不会产生大规模岩体的沿坡滑动的结论。     

某水电站坝前左岸高边坡深部破裂形成机制分析

某拟建水电站坝前左岸反倾边坡,除正常卸荷裂隙外,在坡体深处发育一系列变形破裂迹象.对其成因分析研究表明,这套深部破裂是处于高地应力环境的反倾边坡,在河谷快速下切过程中,发生深部卸荷松弛所致,属于一种稳定的变形破裂结构.这一认识有助于正确评价坝前左岸边坡稳定性.     

杂谷脑河流域薛城段地质灾害分布特征与影响因素

杂谷脑河流域薛城段地属川西北中、高山区,地质环境脆弱,尤其是在汶川大地震之后,该区域内的崩塌、滑坡及泥石流地质灾害更加发育,是杂谷脑河流域地质灾害高易发区。通过对该区域详细的地质调查测绘,分析和总结了该区域地质灾害的分布特征以及影响因素,得到的主要结论有:1该区域地质灾害具有带状分布、密度大、规模大、高程分布集中及雨季多发的特征;2该区域地质灾害与地形地貌关系密切,多发育在坡度26°~40°,坡向135°~224°和270°~360°及坡高64~663m的范围内;3不同的岸坡结构控制着不同的地质灾害的分布,滑坡多分布在逆向坡和斜向坡中,而崩塌多分布在横向坡和顺向坡中;4地层岩性对地质灾害的分布有着直接的影响,该区域地质灾害主要分布在千枚岩、变质砂岩、砂质板岩中;5人类工程活动对该区域的地质灾害有着较大的影响。     

黄骅坳陷缓坡带沙河街组物源体系分析

黄骅坳陷缓坡带位于埕宁隆起和黄骅坳陷的过渡地区,地形坡度较小,显示为埋藏型低角度缓坡带。根据砾石成分、砂岩成分、重矿物、砂体分散体系和沟-谷体系分析的研究成果,对缓坡带的次级古物源口及古水系进行分解,将其从西到东分为西部物源口、中部物源口和东部物源口。它们呈东西向线状分布于埕宁隆起的北侧缓坡带,古水系的轴向垂直于主要构造线,具有线状物源的特点。此外,在该缓坡带上所发育的3条古水系以短轴的横向水系为特征,水系走向呈近南北向,垂直于主要构造线。研究结果表明,3个次级物源口和古水系不仅控制了缓坡带上砾石成分、砂岩成分、重矿物组合在东西方向的分区和变化,同时多级断阶也控制了砂体分散体系和沟-谷体系在南北方向上的空间展布形态。