单、双排抗滑桩在滑坡治理中的对比分析

双排抗滑桩在边坡加固工程中已有应用,与单排抗滑桩相比,双排抗滑桩的作用机理更为复杂.以滑坡推力较大的红石包滑坡为例,从桩土作用计算模型、抗滑桩设计及工程材料用量方面对单、双排桩进行了对比分析.结果表明,当滑坡推力较大时,采用双排桩治理滑坡较单排桩更为经济合理.     

微型组合抗滑桩力学特性模型试验

通过特定距径比条件下的微型组合抗滑桩室外模型试验,分析微型桩前后土压力和桩身弯矩,研究微型组合抗滑桩力学特性.结果表明当外部荷载加载至150 kN时,桩前土压力骤减,桩土发生脱离,模型失稳破坏;桩体滑面以上1/3~1/2长度范围为主要受荷段,所受滑坡推力约为其余部分的2~3倍;靠近滑坡后缘的桩,最大弯矩出现在滑面附近,靠近前缘的桩,最大弯矩出现在滑面以上1/8~1/4长度范围内.提出了微型组合抗滑桩结构的一些设计建议.     

抗滑桩设计推力计算探讨

滑坡推力是滑坡整治设计的重要依据。本文建立了剩余推力法计算滑坡推力的力学模型，并给出了在不同荷载作用下的滑坡剩余推力表达式。当前抗滑桩设计推力的取法有三种：一种是直接将剪出口的推力差值P1作为设计推力，目前抗滑桩设计中多采用此法；一种是将设桩处的推力差值P2作为设计推力；一种是将设桩处的推力差值P2与剪出口的推力差值P1比较取其大者作为设计推力，这三种设计推力的取法都不科学。因为取P1作为设计推力没有明确的力学根据，取P2作为设计推力由于没有考虑桩前岩土体的抗力，往往偏小。笔者深入探讨了抗滑桩设计推力的计算方法并建立了抗滑桩的设计推力的确定方法，对抗滑桩的应用及设计具有一定的参考作用。     

微型抗滑群桩受力特性模型试验

通过模型箱试验,对微型抗滑群桩工作受力性状和桩顶连梁的作用进行了分析。分析结果表明:微型桩各排桩最大剪力在滑裂面附近,且从前排向后排依次减小,最大剪力截面位置依次上移。滑坡推力在微型桩上近似呈三角形分布,桩身中下部滑坡推力较大。桩身变形经历了一个整体弯曲到滑裂面附近的局部剪弯的过渡,抗滑合力下移,各排桩承担滑坡推力比例为1.00∶0.64∶0.44。桩顶连梁使极限承载力提高了11%,并且减小了坡体位移和桩身整体弯矩。连梁使前排桩上拔,后排桩下压,且能增大桩前桩间土压力,减小桩前桩身土压力。     

抗滑桩设计的简化方法

通过对抗滑桩的常用设计计算方法进行比较,指出其在某些方面的不足,从而提出了抗滑桩设计的简化方法:将抗滑桩当作悬臂梁,根据力的相互作用原理,在假定滑坡推力值的作用点、作用方向以及抗滑桩截面尺寸和配筋的条件下,即可计算出桩所承受的滑坡推力值,进一步可确定边坡增加的稳定系数及其桩距,从而完成抗滑桩的整个设计.     

缓倾顺层岩质滑坡中抗滑桩受力分布规律

在总结抗滑桩加固顺层岩质滑坡室内模型试验实测试验资料的基础上,研究得出抗滑桩桩身弯矩的分布关系,锁口桩桩桩身最大弯矩出现在滑面附近,钢管桩桩身弯矩存在反弯点,桩身上半部分弯矩为负,下半部分弯矩为正,抗滑桩桩后压力最大值出现在距桩顶15 cm处,桩顶及滑面处压力接近零.在总结抗滑桩桩身受力分布规律的基础上,提出缓倾顺层岩质滑坡防治技术的一些建议,为此类研究提供参考.     

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.     

基于ABAQUS的滑坡抗滑桩推力分布模式的研究

在一般的滑坡整治工程中,滑坡作用在抗滑桩上的推力分布模式直接影响着桩体内力的大小、分布特征以及桩体的变形。因此,抗滑桩及滑坡相互作用机理的研究对抗滑桩设计的合理性有着重要意义。该文从滑坡及抗滑桩的受力机理出发,选取某一滑坡体进行分析研究,运用ABAQUS有限元软件对其建立3D模型,对抗滑桩桩侧所受应力进行分析并得出其应力曲线。将所得的应力曲线与前人所做室内模型试验进行比对发现,基于ABAQUS的滑坡抗滑桩模型分析是较为合理的。     

全埋式抗滑桩合理桩间距模型试验研究

基于室内模型试验,对3种不同桩间距的全埋式抗滑桩进行受力特性研究,对比2倍、3倍及5倍桩间距抗滑桩的阻滑能力。试验结果表明:在相同水平推力荷载作用下,2倍桩间距的桩顶位移最小,其次为3倍桩间距,5倍桩间距的桩顶位移最大,阻滑效果不明显;对桩身弯矩的监测结果表明,抗滑桩桩身弯矩最大值点呈下移的趋势,不同高度处桩身弯矩具有明显差异,桩顶与桩底弯矩值较小;3种模型桩的土压力均呈现出上下小,中间大的近似抛物线分布,其中2倍桩间距抗滑桩土压力分布较均匀,有利于桩后承载土拱形成。     

双排抗滑桩布设方式对推力分配的影响

双排抗滑桩的推力分配问题在规范中没有明确说明。实际工程中,前后排抗滑桩的推力分配往往只能依靠工程师的经验判断。为研究双排桩布桩方式对桩受力的影响,寻找推力在双排桩中的分配规律,文中依托四川省丹巴地区某公路滑坡治理项目,通过建立有限元模型,分析不同布桩条件下,边坡的安全系数及滑坡推力在前后排抗滑桩上的分配情况。结果表明,桩的布设方式对边坡的安全性有重要影响,存在1个合理桩排距,使滑坡的安全系数达到最大;前后排桩的推力分配比例,会随着不同的布桩条件而变化,是一个动态的过程,当排距为30 m时,前后两排桩承担的推力最为接近。     

基于双土拱效应的砂性土滑坡中抗滑排桩滑坡推力研究

从产生抗滑排桩桩后滑坡推力的滑动土体作用范围出发,在莫尔圆极点理论基础上首先确定桩后砂性土滑坡的土拱效应区域.随后在库仑理论基础上推导了考虑滑坡倾角影响的库仑主动土压力系数并得出考虑土拱效应影响的桩侧土体主动水平应力作用解析表达式.结合考虑土拱效应的局部塑性变形理论改进解推导得出了抗滑排桩桩身滑坡推力分布及滑坡推力合力解析解.通过解析法、数值模拟结果分别对本文方法进行了对比分析,证明了本文所得考虑滑坡倾角影响的库仑主动土压力系数以及桩身滑坡推力解析解的正确性.最后,开展了抗滑桩桩身滑坡推力的参数影响分析,结果表明:抗滑排桩的桩身滑坡推力作用随滑坡倾角β、砂土内摩擦角φ的增加以及桩间距比值D1/d的减小而增加.     

边坡加固工程中抗滑桩间距的确定

考虑抗滑桩桩间土拱效应,以桩侧与边坡土体间的摩阻力及黏着力承担滑坡推力的静力平衡条件和土拱跨中与拱脚处截面的强度条件共同控制,建立了抗滑桩间距的计算公式.该公式适当考虑了滑坡推力分布的影响.工程实例表明,该抗滑桩间距计算公式的计算结果较为合理,具有一定的工程应用价值.     

抗滑桩合理桩间距的探讨

抗滑桩工程中滑坡推力的分布形式和推力的大小对于抗滑桩的布设具有重要意义,而在一些实际工程中,滑坡推力分布形式和大小是无法得到的。本文利用利用强度折减法得到一土坡发生滑坡时在设桩处产生的滑坡推力分布形式和推力大小。并根据得到的数据基于抗滑桩之间的土拱效应得到合理的桩间距。     

双排抗滑桩与门架抗滑桩的有限元分析对比

对于滑坡推力很大的大型滑坡,常可能需要采用两排或两排以上抗滑桩进行治理。为合理确定滑坡推力在各排桩上的分布形式或大小,计算各排桩的实际受力和变形,采用ABAQUS有限元软件,建立了双排抗滑桩和门架抗滑桩治理顺层滑坡的三维数值分析模型。通过在桩—土间设置库仑摩擦接触面模拟桩—土相互作用,用滑带岩土体强度折减方法来施加滑坡推力,探讨双排抗滑桩和门架抗滑桩的受力情况,对二者的位移、内力、桩身土压力分布进行了对比分析,研究结果表明,后者的位移、内力明显小于前者,说明门架抗滑桩受力更为合理,是更值得推广的抗滑支挡结构形式。     

茶土坡滑坡抗滑桩治理设计

本文在前人查明的工程地质条件的基础上,主要针对抗滑工程中抗滑桩的设计做了定量的设计、计算。用系数传递法计算出滑坡的剩余推力,依据剩余推力和地层岩性的性质,采用"m"法计算抗滑桩承受的最大弯矩和剪力,最后运用基础工程学的相关知识进行抗滑桩的设计计算。     

考虑土拱效应的小桩距抗滑桩侧向力计算

在总结分析国内外抗滑桩极限侧向力确定公式及其适用范围的基础上,将散粒体极限应力状态平衡微分方程引入抗滑桩桩间距对桩后土拱效应影响规律分析中,发现小桩距下桩端土较桩间土先达到极限平衡状态,推力过大时桩端土产生塑性变形而非桩间土绕流,桩土荷载分担比极大. 研究结果可以解释试验中发现的现象,即小桩距下可产生明显的土拱效应,在较大滑坡推力下拱脚优先于拱顶发生破坏. 借鉴目前对桩后土拱效应的研究成果与极限侧向力研究思路,结合日本建设省土木研究所的“土研公式”,提出适用于小桩距下抗滑桩侧向力确定的新方法,可为抗滑桩设计计算提供参考.     

预应力锚索桩在某岩质滑坡治理中的应用

预应力锚索桩是由预应力锚索和抗滑桩所组成的支挡体系,在桩的顶部设置预应力锚索,改变了抗滑桩单纯靠桩侧向地基反力抵抗滑坡的推力机理,使得桩顶变形受到了极大的约束,从而改善了滑面以上桩的受力及变形状态,以达到减小桩截面及桩长的目的。以兴县某煤矿工业场地内的岩质滑坡治理工程为实例,采用预应力锚索桩作为主要的阻滑措施,锚索桩按照"横向变形约束地基系数法"进行设计计算。     

大直径盾构切穿抗滑桩对堤岸的变形影响分析

为研究大直径盾构切穿护岸抗滑桩对堤岸的扰动影响,确保盾构隧道穿越过程中大堤的安全性与稳定性,采用有限元分析软件建立了隧道-桩基-堤岸三维数值模型,重点分析了盾构切穿施工时堤岸及桩体的变形规律,并对比了不同盾构推力下桩体的变形差异.研究结果表明:盾构切削护岸抗滑桩将导致大堤迎水面边坡产生较大扰动,坡顶出现最大纵向位移,被切桩周围土体出现明显下沉;在盾构推力以及迎水面滑坡推力的双重影响下,抗滑桩以挠曲变形为主,整体形成一条倾斜的“S”形曲线,盾构刀盘抵近桩体时的抗滑桩挠曲变形最为明显;盾构推力由0.7倍静止土压力增至0.9倍,桩身水平位移大幅增加,盾构刀盘抵近桩基时的桩底位移增幅高达162%.综上可知,盾构切削穿越抗滑桩时应严格控制推进速度、泥水压力等施工参数,以减小盾构推力对堤岸及桩体的不利影响.     

抗滑桩加固路基边坡研究进展及应用

对抗滑桩加固路基边坡的国内外现状进行了概述。提出了抗滑桩在设计计算方面存在的一些问题,如抗滑桩的受力状态与桥桩受力状态的区别,滑坡推力与桩前滑体抗力的分布规律,锚固段长度的确定等,以此为抗滑桩在加固路基边坡方面的设计计算提供有用的参考。     

承台式抗滑桩受力机理及其在护岸工程中的应用

承台式抗滑桩是用承台连接前后两排桩可抵抗大滑坡推力的支挡结构,分析了承台式抗滑桩支挡边(滑)坡的作用机理,根据其受力特征,可以滑面为界将其分为上下两个部分计算分析,通过理论分析和工程设计,根据工程实例,提出可按在滑坡推力作用下的横向弹性地基约束的空间刚架模型分析上半部分(受荷段)结构内力,并对实际工程进行了优化设计.