软土地基中壁桩框架码头结构受力分析及稳定性计算方法

针对适用于软土地基的壁桩框架码头结构,对其稳定机理进行分析,并提出设计计算方法.结合壁桩框架结构自身特点,提出非均质土体中截桩力计算方法,并考虑排距对截桩力的影响.在此基础上建立该结构的水平抗滑、抗倾、整体圆弧滑动稳定性及桩基竖向承载力的分析模型和计算方法.通过工程试验对壁桩框架码头结构及其稳定性计算方法的应用可行性进行验证,并研究了排距、桩长、桩径和桩间距等因素对稳定性的影响.结果表明,试验工程的最不利滑动面经过桩身、位于抗剪强度指标较弱的地基土底面,增大排距可有效提高结构的稳定性.所提出的计算方法能够合理地反映壁桩框架码头结构的稳定机理,为该结构的工程应用提供参考依据.     

考虑各向异性效应的阻滑桩加固土坡稳定性分析

基于极限分析上限定理与土的抗剪强度折减系数概念,建立了考虑各向异性效应的c-型土坡稳定极限平衡状态方程.由此确定土坡的稳定安全系数及其相应的潜在破坏模式.进而对在给定荷载条件下不能满足抗滑稳定性要求的土坡,采用阻滑桩加固方式,根据桩侧有效土压力的合理分布模式确定桩体与滑动面相交的截面上等效抗滑力和抗滑力矩;利用极限分析上限定理建立阻滑桩加固各向异性土坡的极限平衡状态方程,将桩侧土压力作为目标函数,运用数学规划方法确定极限平衡状态时的临界桩侧有效土压力,以此进行阻滑桩的结构设计.数值计算给出了阻滑桩的最优加固位置.     

框架式抗滑桩的模型试验研究

通过室内物理模型试验研究框架式抗滑桩的受力特性及变形规律.运用相似理论,充分考虑几何相似、材料特性相似、荷载相似、载荷施加和边界条件相似并建立了试验相似关系,设计了框架式抗滑桩试验模型和试验装置.通过模型试验观察框架式抗滑桩从受荷到破坏的全过程,根据监测数据的动态变化分析框架式抗滑桩内力分布规律、土压力分布规律以及桩顶位移特征.试验结果表明：当滑坡推力达到一定值时,整个框架式抗滑桩与桩间土体组成一个受空间协同交互作用的框架整体,具有很好的等效连拱支挡作用和较好的刚度及稳定性,能有效抑制滑体的下滑位移,抗滑效果显著.     

古田溪三级大坝沿软弱夹层抗滑稳定分析

根据非线性有限元法应力计算结果 ,通过自动搜索确定最小安全系数研究古田溪三级大坝沿软弱夹层抗滑稳定性 .考虑整体坝段两侧软弱夹层以上岩体的阻滑作用 ,整体两侧岩体分配给中间坝段的阻滑力采用简化计算 .根据中间坝段的计算结果 ,评价整体坝段沿软弱夹层的抗滑稳定性 .计算结果表明 ,沿软弱夹层的整体抗滑稳定不能满足设计要求 .另外 ,提供了扬压力等效结点荷载的体积分有限元计算公式 ,探讨了坝后冲刷坑对抗滑稳定的影响 .     

土钉墙＋预应力锚杆支护技术在温泉大酒店工程中的应用

通过对土质参数,基坑挖掘深,周边环境和土钉墙,预应力锚杆的分析;采用边坡整体稳定,土钉整体抗拨,外部稳定性抗滑计算公式进行了安全系数验算;并在施工环节采取一些有效措施,在施工过程加强检测和监测工作,使得土钉墙＋预应力锚杆这一支护技术在深基坑工程中得以较好应用。     

软土基坑支护

根据国家及地方相关规范以及场地地质勘擦资料,设计了开挖深度为5.70 m的淤泥质基坑的钻孔灌注桩支护,坑壁止水问题由桩间旋喷水泥浆解决.具体计算了桩的基坑的内外侧最大弯矩,最大剪力,桩的配筋,桩顶位移,以及基坑的整体抗滑稳定性和抗倾覆稳定性.目前基础施工已顺利完工,表明本设计已取得成功,并且较好地实现了安全与经济指标的统一.     

软土基坑支护

根据国家及地方相关规范以及场地地质勘擦资料，设计了开挖深度为5．70m的淤泥质基坑的钻孔灌注桩支护，坑壁止水问题由桩间旋喷水泥浆解决。具体计算了桩的基坑的内外侧最大弯矩，最大剪力，桩的配筋，桩顶位移，以及基坑的整体抗滑稳定性和抗倾覆稳定性。目前基础施工已顺利完工，表明本设计已取得成功，并且较好地实现了安全与经济指标的统一。     

混凝土面板堆石坝整体稳定性的数值分析

混凝土面板堆石坝的抗滑稳定性直接影响到大坝的建设和安全使用。根据实验室实测的堆石料的力学参数,采用极限平衡方法分析了堆石坝在竣工后,设计水位和死水位条件下的整体抗滑稳定性。数值计算结果表明,随着大坝上游水位的增加,坝体的扬压力逐渐增加,导致坝体的整体抗滑稳定性逐渐降低。基于毕肖普（Bishop）极限平衡理论计算结果表明,在不同大坝上游水位工况下大坝具有良好的抗滑稳定安全性。采用非线性有限元数值模拟方法,数值仿真了堆石坝的填筑过程和竣工后的沉降分布。     

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。     

含施工裂缝隧道穿越段堤防渗流和稳定分析

某长江隧道穿越江北大堤,堤身出现施工贯穿式裂缝,且累计沉降较大。考虑长江大堤堤身不同深度施工裂缝对堤身渗透稳定及堤坡抗滑稳定的影响,建立隧道穿越段大堤渗流有限元模型和边坡稳定分析模型,采用饱和-非饱和渗流有限元法和瑞典圆弧法,计算分析历史最高水位条件下不同深度裂缝堤防的渗流性态和堤坡稳定性。计算结果表明:深层搅拌桩对堤防渗流和稳定均有利;贯穿式裂缝对裂缝周围地层的渗流场影响较大,但当裂缝深度小于8.5 m时,堤身与堤基的最大渗透坡降分别为0.206和0.181,均小于相应材料的允许渗透坡降值,堤防渗透稳定能满足要求;贯穿式裂缝位置和深度对堤坡稳定影响显著,当裂缝深度为8.5 m时,两个不同裂缝位置的堤防抗滑稳定安全系数分别为2.419和1.844,当裂缝深度小于8.5 m时,经过深层搅拌桩加固处理后,堤坡稳定能满足要求。     

红透山尾矿库坝体抗滑稳定性

针对红透山尾矿库坝体抗滑稳定性问题,以坝体土层分布规律及各土层组成成分为研究对象,由室内试验确定各土层的基本物理力学参数和渗透系数,由数值模拟分别对不计条块间作用力的"瑞典条分法"和计条块间作用力的"简化Bishop法"进行抗滑稳定性计算.拟合计算结果表明:尾矿库坝体抗滑性较为稳定,最危险滑动面出现在坝脚附近,较小的安全储备将导致坝体存在整体滑移的危险;应适当减小坡面坡度并采取坝坡处均匀放矿的方式以增强尾矿库坝体的整体稳定性.     

复杂地质条件下山区公路边坡稳定性评价及加固方法研究

以临夏至大河家高速公路(试验段)K18+600滑坡为研究对象,采用定性评价和定量分析相结合的方法对滑坡的稳定性进行评价,并采用数值模拟手段对抗滑桩+抗滑锚杆和悬臂桩2种不同的加固方案进行了计算研究。结果表明,滑坡天然状态、暴雨状态和地震状态下的稳定系数分别为K=2.43～3.97、K=1.64～2.97、K=1.52～1.72,均判定为稳定状态;用抗滑桩+抗滑锚杆的加固方式可以在桩长较小的情况下,减小桩身的内力,有利于减小工程造价和节省工程材料,降低施工的难度。     

大型钢筋混凝土抗滑桩受力状态及应力状态的有限元分析

1 本文的主要内容本文以我国某大型露天矿底帮边坡——潜在滑落区的大型钢筋混凝土抗滑桩加固工程为例,用有限元法对“大桩”受力状态及应力状态进行了分析。(1)潜在滑落区的稳定性评价经稳定计算和稳定分析,认为该潜在滑落区为不稳定。(2)加固方案的确定鉴于该区边坡之岩性特征,滑坡类型及边坡特点,确定以“大桩”为主体的抗滑工程加固方案。     

联合h型桩在滑坡体阻滑中应用数值模拟研究

抗滑桩在边坡加固工程中应用广泛且效果显著,但在大型滑坡体治理时,往往需要多桩联合作用来加强阻滑效果,此时抗滑作用如何分析缺少理论依据。利用结构单元建立了节点耦合的h型桩与桩间横梁、桩后锚索共同作用模型,并自开发程序识别潜在滑动面形成了基于数值模型的h型桩自动施加方法,并可自动计算桩截面参数,然后利用有限差分法进行变形稳定分析。在此基础上对比分析了降雨工况下h型抗滑桩联合支护与单桩支护对边坡稳定性的影响。研究结果表明:h型抗滑桩联合支护在大型滑坡支护工程中效果明显,桩体能够承受更大抗滑阻力及变形;支护效果受桩体支护高程影响,抗滑桩主体布置在边坡中部时效果最佳,支护位置随着坡底到坡顶,强度折减得到的安全系数呈现先增大后减小的趋势;研究成果可为滑坡体支护工程的实际应用提供参考。     

高压旋喷桩加固船闸边坡数值研究

高压旋喷桩在软弱地基处理以及基坑加固工程中应用广泛,但较少应用于边坡加固,目前对高压旋喷桩加固边坡的变形破坏特性和抗滑机理认识不清,相应的稳定性评价理论研究较少。选取某船闸工程高压旋喷桩加固边坡典型断面,考虑桩土相互作用,基于强度折减法,用有限元软件ABAQUS建立边坡三维数值计算模型,探究高压旋喷桩在边坡加固中的变形破坏机理。结果表明:采用高压旋喷桩加固边坡提高了边坡的稳定安全系数,桩体发生的是剪切破坏;加固边坡破坏特性为形成贯通的剪切滑动带而非滑动面;增加高压旋喷桩在滑床以下的嵌入深度以及加大桩体到坡面的长度并不能有效提高边坡的稳定性。运用"等效桩条法"将加固边坡三维数值模拟问题转化为二维平面应变问题,进行加固边坡的二维数值模拟。结果表明:边坡的二维数值模拟滑裂面与三维模拟结果一致,采用全长桩与10 m的埋入式桩时,得到的稳定安全系数相比三维数值模拟结果分别大5.5%和3%,而二维数值建模方便快捷,可节省大量数值运算时间,其结果可工程设计提供有效的参考。     

含刚性抗滑桩的土质边坡三维稳定性分析

抗滑桩是常用的边坡加固方法,但由于桩-土相互作用的复杂性,难以用经典方法计算边坡稳定性和桩位、桩长、桩距。采用强度折减法,对抗滑桩加固的三维非均质边坡进行弹塑性分析和破坏过程模拟,得出边坡的稳定安全系数和潜在滑动面,在此基础上进一步研究了桩位和桩长、桩距对边坡稳定的影响。研究表明:在潜在滑动面进行布桩时,抗滑桩与坡脚间水平距离为未加固边坡潜在滑动面水平距离的2倍时,稳定安全系数达到最大;抗滑桩嵌入稳定深层的长度宜为2/3倍桩长;三维稳定性分析能有效观察到排桩间的土拱效应,当桩间距为4倍桩径时,桩间土拱起到了较好的阻滑作用。     

锚碇沉井基础稳定性的规范算法与有限元方法的对比

锚碇基础的稳定性在悬索桥建设中占有至关重要的地位。通过规范的相应公式计算了某锚碇沉井基础的抗滑、抗倾覆稳定性安全系数;通过Midas/GTS软件建立了锚碇沉井基础的三维非线性有限元计算模型,并基于有限元分析结果建立了相应的抗滑、抗倾覆稳定安全系数的计算公式,对该锚碇沉井基础的抗滑、抗倾覆稳定安全系数进行了计算。通过对比分析,指出了目前规范计算中存在的缺陷。     

厂坝联合作用下重力坝厂房坝段静动抗滑稳定分析

针对金安桥重力坝厂房坝段的坝基浅深层抗滑稳定问题,分别采用传统刚体极限平衡法和强度储备系数法,对厂坝联合作用的抗滑稳定性进行研究.双斜面滑动的左滑面根据厂房坝段地质资料判定.参照规范建议的结构极限承载能力验算表达式,采用修正后的抗力和作用函数公式,建立了抗滑结构系数与右滑面倾角的关系表达式,依据优化的理论来判断右滑出面,反算结构系数,来考察厂坝联合作用的效果;同时采用强度储备系数法来评判大坝抗滑稳定安全度.结果表明,该坝段的抗滑稳定性满足要求,厂坝联合作用可有效提高坝基浅深层的抗滑稳定性.     

拱坝坝肩稳定的可靠度分析

当拱坝坝肩岩体为断层、节理裂隙、层面等结构面所围成,有可能产生滑移时,就应进行整体抗滑稳定分析。文章在考虑滑移体的构成、滑动的形式、滑动面抗剪断强度参数等的随机性的基础上,使用可靠度理论,对拱坝坝肩抗滑稳定可靠度进行分析;以某拟建拱坝为算例,计算结果是比较理想的。     

动力离心模型试验中微混凝土抗滑模型桩的设计

利用动力离心模型试验研究分析了地震条件下抗滑桩加固边坡的稳定性。通过试验找出了一种合适的微混凝土配合比,基于模型相似比尺理论研制出了4种不同桩径的微混凝土抗滑模型桩,根据相似比尺关系换算出了所能模拟的50倍原型桩的抗弯承载能力。进行了两个动力离心模型试验。试验表明:研制的微混凝土桩抗弯承载力可以在离心机加速度为50 g条件下再现抗滑桩的静力破坏或动力稳定等一系列动力响应特征。这说明原型材料模型桩能够有效地用于揭示弹性动力响应以及破坏现象。