抗滑挡墙工程缺陷修复技术设计方法

针对目前预应力锚索修复抗滑挡墙缺陷理论研究落后于实践的现状,基于野外大型物理模拟试验,监测修复全过程中的位移、土压力及预应力变化,探索预应力锚索、抗滑挡墙及土体相互作用机制。试验表明,当挡墙整体倾斜时,土压力沿墙身呈三角形分布;施加预应力修复时,土压力在锚点附近变化较快;二次加载过程中,预应力锚索从预应力损失过程到被动受力过程,发挥修复加固的作用,整个模型不产生较大变形。通过假定挡墙倾斜土压力分布形式,推导了抗滑挡墙倾斜时的土压力计算公式,建立了预应力锚索修复抗滑挡墙缺陷设计流程及力学设计方法;并探讨了数值计算方法。     

方竖井基坑平动模式挡墙的主动土压力

为了探究方形竖井基坑挡墙后空间主动土压力分布规律,建立了正交挡墙三维有限元分析模型,研究了不同长高比挡墙平动时墙后主动土压力分布及空间滑裂体形状变化规律,并提出考虑挡墙长高比影响的方形基坑空间主动土压力理论计算模型,给出了深筒形基坑的定义和主动土压力合力及其作用点、挡墙中部截面土压力分布的理论公式.通过理论与数值的对比,发现两者吻合较好.研究表明:当挡墙长高比大于临界长高比时,空间滑裂体由中部的库伦主动土楔和角部的曲面体组成;当挡墙长高比小于临界长高比时,滑裂体无平直段,可定义为深筒形基坑,此时随挡墙长高比减小,主动土压力系数由库伦主动土压力系数逐渐减小,滑裂体倾角逐渐增大.     

帽型钢板桩挡墙土压力分布离心模型试验

采用离心模型试验模拟了帽型钢板桩挡墙支护的基坑开挖过程,研究了钢板桩挡墙两侧土压力分布的变化规律,并与等效截面刚度的平板挡墙支护开挖试验进行了对比,分析了钢板桩挡墙迎土面的起伏几何形状对土压力分布的影响.试验结果表明,钢板桩挡墙的截面形状影响其后土压力分布,相同高程处钢板桩挡墙凹凸部分的土压力不相等,大小关系与其位移模式有关.当墙体远离土体运动时,迎土面凹处土压力大于凸处,当墙体靠近土体运动时,凹处土压力则小于凸处.随着基坑开挖深度的增加,墙体变形模式产生变化,导致钢板桩挡墙两侧土压力的时空分布在不同埋深处也有所区别.     

岩石锚固技术在公路工程路基防护施工中的应用

通过对某高速公路某标段地质灾害的调查、分析、方案比选,运用预应力锚索抗滑支挡结构进行治理,解决了土夹石地层成孔、格构梁浇筑施工技术难题,介绍预应力锚索的工程施工现场检测方法及结果分析。     

土工袋挡墙二维模型试验研究

为研究土工袋柔性挡墙在顶部竖向荷载作用下的挡墙变位模式及土压力系数分布情况,进行了袋装铝棒土工袋柔性挡墙二维模型试验,分析了不同竖向荷载作用下土压力系数沿墙高的分布规律.结果表明:土工袋挡墙位移从墙内到墙外逐渐减小,挡墙表面累积水平位移呈"上大下小"分布;土工袋挡墙破坏时,滑裂面呈"阶梯状",其高度与挡墙宽度相关;墙后土压力系数与荷载大小成正比,随挡墙深度的增加呈现先增大后不变的趋势,挡墙土压力系数与土工袋刚度有关.     

刚性挡墙主动破坏墙后土拱效应细观研究

为了研究土拱效应对挡墙主动土压力非线性分布的影响,运用细观颗粒流方法研究挡墙绕墙顶部转动主动土压力分布和墙后土拱效应细观形成机理,提出跨高比和矢高比表征土拱曲线.研究结果表明:跨高比和矢高比越大,则土拱效应越明显;细观颗粒流方法能够较好地模拟挡墙绕墙顶转动主动土压力分布;当挡墙绕墙顶转动、挡墙位移小于0.05H(H为墙高)时,沿墙高到墙顶0.4H范围内土拱效应较明显,主动土压力呈显著非线性分布;在其他位移模式和位移情况下土拱效应不明显,计算挡墙绕墙顶转动土压力时应考虑土拱效应的影响;若土颗粒和墙体摩擦因素越大,土颗粒刚度越小,则土拱效应越显著.     

预应力锚索抗滑桩的设计步骤及施工技术探讨

预应力锚索抗滑桩作为一种新型的抗滑结构,在边坡工程中得到了大量的应用,本文讨论了预应力锚索抗滑桩的设计步骤,根据锚索抗滑桩结构的特点,归纳总结了预应力锚索抗滑桩施工的技术特点,对其施工工艺进行了详细的阐述.     

护坡工程袋柔性挡墙的力学分析

基于库伦土压力理论、水平微分法理论和边坡稳定理论,建立了柔性挡墙力学分析模型,并分析了护坡工程袋柔性挡墙的设计参数对柔性挡墙稳定性与边坡稳定性的影响。分析结果表明：护坡工程袋柔性挡墙的应力分布介于主动土压力与静止土压力之间;以鼓胀分界点的位置为拐点,分界点以上的土压力随深度加深呈现线性变化,分界点以下的土压力随深度的加深急剧增大;护坡工程袋柔性挡墙的最大水平位移随着其宽度的增加而逐渐降低,随着其高度与边坡坡比的增加而增加;边坡稳定安全系数随着柔性挡墙宽度的增加而增加,随着柔性挡墙高度与边坡坡比的增加而降低。     

多级加筋土高挡墙变形与稳定性分析

以某山地的台阶式三级加筋土高挡墙工程为研究对象,利用Plaxis有限元软件对挡墙土体的变形与稳定性进行数值模拟分析,运用强度折减法计算挡墙潜在滑裂面和稳定系数.研究表明:随着挡墙高度的增大,位移具有增大的趋势;"L"型基础可抑制土体的位移;三级加筋挡墙的最大水平位移发生在第二级挡墙,第二级挡墙和第三级挡墙的水平位移均大于第一级挡墙的最大水平位移;台阶和筋材的存在,使挡墙的垂直土压力与墙背土压力产生应力重分布,远离墙面板处影响较小;加筋土内部滑动面始于各级挡墙的坡脚,滑裂面符合朗肯土压力理论.     

基于水平微分法的护坡工程袋柔性挡墙的力学分析

基于库伦土压力理论、水平微分法理论和边坡稳定理论,建立了柔性挡墙力学分析模型,并分析了护坡工程袋柔性挡墙的设计参数对柔性挡墙稳定性与边坡稳定性的影响。分析结果表明:护坡工程袋柔性挡墙的应力分布介于主动土压力与静止土压力之间;以鼓胀分界点的位置为拐点,分界点以上的土压力随深度加深呈现线性变化,分界点以下的土压力随深度的加深急剧增大;护坡工程袋柔性挡墙的最大水平位移随着其宽度的增加而逐渐降低,随着其高度与边坡坡比的增加而增加;边坡稳定安全系数随着柔性挡墙宽度的增加而增加,随着柔性挡墙高度与边坡坡比的增加而降低。     

采动区墙体转动模式下非极限被动土压力试验研究

为了揭示采动区下沉盆地压缩区刚性墙体非极限被动土压力的分布规律,根据采动区下沉盆地压缩区挡墙主要发生挡墙绕墙底转动变位模式(RB模式)的特点,进行了挡墙绕墙底转动变位模式下,填土为松砂和密砂时非极限被动土压力试验,同时对比了填土为松砂和密砂挡墙平移模式时非极限被动土压力试验。研究结果表明:(1)采动区下沉盆地压缩区挡墙绕墙底转动压缩土体,侧土压力和墙体深度和位移都有关系,侧土压力、深度和位移三维曲面波动较大;(2)侧土压力随深度呈非线性分布,墙体中上部土压力较大;(3)侧土压力随挡墙位移也呈非线性分布,随着位移的增大,非极限侧土压力合力随之增大。     

预应力锚索抗滑桩在滑坡治理中的应用

介绍了预应力锚索抗滑桩技术,对其抗滑机理、受力特点、设计原则、设计流程及相关问题进行了分析,并通过工程实例说明其优越性。     

片石挡墙支护煤矸石路堤现场试验研究

为研究煤矸石路堤的结构特性,对湖南省安化—邵阳高速公路K127+700 km和K127+720 km 2个断面的煤矸石填筑路堤进行现场试验,测试路堤沉降、侧向变形、竖向土压力、水平土压力和基底不同方向土压力的分布规律。研究结果表明:煤矸石路堤在靠近挡墙处沉降较小,远离挡墙的位置沉降量逐渐增大;靠近挡墙的侧向位移的最大值发生在煤矸石路堤填土厚度较小处;2个试验断面的最大水平土压力均出现在煤矸石路堤和黏土路基的交界面处;在施工过程中,挡墙内侧基底土体存在应力主轴偏转现象;在施工结束后,煤矸石路堤与黏土地基交界面位置处挡墙内侧煤矸石的土压力从大至小依次为水平土压力、竖向土压力和45°方向土压力。     

基于扰动度平移模式刚性挡墙被动土压力研究

为了揭示刚性挡墙平动挤压土体模式(T模式)下挡墙非极限被动土压力的分布规律,基于扰动度理论,结合莫尔-库伦理论,以挡墙平动位移为扰动参量,提出墙后填土扰动函数。建立了填土面倾斜,挡墙平移变位模式下,刚性挡墙非极限被动土压力的计算方法;并和模型试验进行对比分析。算例分析表明:平移模式下,随着挡墙平动位移的增大,墙后填土扰动度随之增大,填土内摩擦角以及外摩擦角随之增大,挡墙侧土压力也随之增大,侧土压力合力作用点位于挡墙高度2/3附近区域。理论公式所计算的土压力和模型试验结果基本吻合,可作为库伦理论公式的有效补充。     

砂袋挡土墙宽度对承载特性影响的试验研究

为了探讨砂袋挡土墙宽度是挡土墙设计过程中的关键因素,直接影响挡土墙的整体稳定性,通过砂袋挡土墙在墙宽分别为40、60、80 cm条件下的室内模型试验方法,研究了砂袋挡墙墙后填土沉降规律、墙面水平位移分布和墙背及墙内土压力分布规律。试验结果表明,砂袋挡土墙墙后填土沉降与墙体宽度成正相关;水平位移随墙宽度的增加逐渐减小,所以增加挡土墙宽度可以提高其整体稳定性;土压力随墙高度的增加先增加到最大值而后逐渐减小,成鼓型分布,距离墙背越远,土压力越小,随墙高度变化越不明显;可见砂袋挡土墙宽度对其承载特性具有较大的影响。     

风化岩体中压力型锚索锚固机理的研究

为了更加精确地研究风化岩体中压力型锚索的锚固机理,在理论分析的基础上对压力型锚索锚固段的应力状态进行了研究。分别在风化岩体中锚索锚固段随岩体弹性模量变化、锚栓孔半径变化及预应力荷载变化时的应力变化情况,得到了锚索孔内注浆体受到的压应力及锚索孔与围岩接触面上受到剪应力的分布规律。研究结果进一步丰富了锚索的锚固机理,为实际工程应用提供了理论依据。     

砂土中松动土压力及松动区位移破坏形式的试验研究

针对经典的Trapdoor问题,设计室内挡板下落模型试验装置,进行不同埋深比(埋深比为上覆土体高度与松动区宽度之比)的挡板下落模型试验,采用微型土压力盒量测试验全过程中挡板上方松动土压力的变化,对土体松动土压力及松动区位移破坏形式进行研究。将试验结果与文献既有解析解进行对比,进一步提出考虑挡板上土压力分布的修正松动土压力解析解。研究结果表明:由于土拱效应的存在,松动土压力小于土体自重土压力,松动土压力在试验初期迅速达到最小值,随后略有增长并达到稳定。利用颗粒图像测速技术研究松动区土体内部滑裂面发展规律,所得松动土压力与挡板上各位置松动土压力均吻合良好。松动区土体下移过程中均首先出现初始三角形滑裂面,随着松动区土体位移的增大,滑裂面发展呈现2种不同形式:当土体埋深比小于等于2时,呈逐渐张开展开形式;当土体埋深比大于2时,呈逐渐张开并塔型上升形式。     

酸性土壤腐蚀对锚索力学性能的影响研究

针对成都市某建设项目基坑支护所采用的锚索腐蚀问题,分别将施加预应力钢绞线裸筋、施加预应力注浆空洞缺陷锚索锚筋、未施加预应力钢绞线裸筋和未施加预应力注浆空洞缺陷锚索锚筋试样埋设至人工配制的高腐蚀性土中,在不同时间段内测试4种试样的力学性能,并绘制出力学性能指标随时间的变化曲线。研究成果对于推断一定腐蚀条件下锚索锚筋的断裂荷载及安全评价具有一定的参考价值。     

基于滑坡稳定性的锚索微型桩组合抗滑结构分析

为了给锚索微型桩组合抗滑结构的设计提供技术支持,对其开展理论研究非常必要.讨论了组合抗滑结构的工作机理,建立了锚索-微型桩-岩土体协同工作的计算模型,采用有限元法进行了求解.基于MATLAB平台开发了面向对象的分析软件,通过微型桩试验验证了分析方法和计算程序的有效性.最后结合算例,采用提出的计算方法对无锚索和不同直径锚索的微型桩抗滑结构进行了分析,并与数值模拟进行了对比,两者吻合较好.结果表明:锚索微型桩结构具有良好的承载性能,桩体弯矩、剪力和水平位移分布趋势相似,其值均为后桩最大、前桩最小,而轴力为后桩最大、中桩最小;随着锚索直径增大,锚拉力增大,边坡水平位移明显减小;滑坡推力作用下组合结构发生压弯变形,设计时前桩和中桩按拉弯验算,而后桩按压弯.提出的计算方法可为抗滑结构的设计提供理论依据.     

锚定板挡墙的有限元分析

应用ADINA非线性有限元软件分析各种材料参数下,两层锚定板挡墙在重力荷载作用下的墙背土压力的分布规律及大小,探讨了影响土压力的因素.结果表明,此类挡墙墙背土压力的分布与填料及地基材料参数有关,一般呈抛物线形分布;土压力的大小远大于主动土压力.