基于FLAC3D的抗滑桩抗震加固机理及模式研究

以典型工程断层带边坡为原型,选择FLAC3D数值模拟方法建立三维边坡模型,分析地震作用下边坡和抗滑桩动力响应特征、抗震加固机理以及抗滑桩加固模式。结果表明,地震波对断层带边坡岩体产生振荡作用,导致岩体松弛进而向临空面滑动;边坡采用抗滑桩支护后,改善了桩周岩土体的力学性能;地震波中面波部分直接到达抗滑桩桩身位置,另一部分先到达桩间土拱处,再由土拱传播到桩身;纵波和横波传播到弹性好的抗滑桩处,能量损失较少,经反射后对边坡产生加固效用;坡高30 m、坡比1∶1时,不同桩支护不同位置的最优锚固长度为10、12 m,最优桩间距为6、7 m。     

双排抗滑桩加固边坡稳定性与荷载传递机制分析

为探讨不同双排桩布桩形式下的阴影效应及抗滑桩-边坡体系的稳定性,考虑三种双排桩布桩形式,采用基于强度折减的有限元方法开展了桩头自由和固定约束条件下抗滑桩加固边坡的三维数值计算,获得了抗滑桩-边坡体系整体稳定性安全系数、潜在滑动面以及桩身内力分布情况,并与单排抗滑桩工况进行了对比研究。在此基础上,结合三类双排桩在不同深度处的主压应力分布图,深入探讨了相邻抗滑桩间的土拱效应、后排桩与前排桩间的荷载传递机制。研究表明,当双排抗滑桩加固潜在滑移坡体时,不同深度、不同布桩型式下的土拱效应不同,桩间的土拱在一定程度上反映了双排抗滑桩的作用机制和加固效果。更多还原     

含软弱夹层顺层边坡的抗滑桩加固稳定性分析

抗滑桩是加固边坡经常采用的工程措施,其加固效果一直是研究者关心的问题。采用基于场 变量的强度折减法对抗滑桩加固的含软弱夹层顺层边坡进行三维弹塑性计算,分析设桩位置和桩间距 的变化对边坡的安全系数影响。研究结果表明:抗滑桩设在边坡的中下部可有效达到抗滑作用,设在中 上部可以阻止边坡上部的滑动;边坡的安全系数随着桩间距的增大而减小。研究结果可为工程边坡的 抗滑桩设计提供参考意见。     

傍山公路高边坡抗滑桩加固技术研究

以宁波奉化市浒溪线边坡“灿鸿”台风水毁治理工程为研究对象，通过建立多种抗滑桩加固边坡有限元模型，探讨了桩长、桩间距、桩截面等因素对边坡加固效果的影响；基于矢量和法推导了边坡安全系数的理论解析解，编写了求解矢量和法边坡安全系数的程序，研究了节理面性质对含节理边坡稳定性的影响规律。结果表明:桩长越长，加固效果越好，但桩长增加到一定长度时，加固效果增强不明显；桩间距越大，边坡加固效果越差；桩截面对边坡加固效果最为明显，随着桩截面增大，边坡安全系数明显提高；节理面黏聚力、内摩擦角参数越大，边坡安全系数越大。研究成果可为类似边坡工程的设计和施工提供参考。     

基于地震作用的预应力锚索抗滑桩边坡加固应用优化研究

为研究地震作用下预应力锚索抗滑桩边坡防护的滑坡推力计算方法,通过找出作用在潜在滑坡面抗滑桩结构上的受力荷载,测算出作用于锚索抗滑桩上的滑坡推力,提出以锚索抗滑桩正负弯矩相等的控制方法和K法来设计预应力锚索抗滑桩边坡防护结构。通过对比不同方法说明所提出的预应力锚索抗滑桩边坡加固的设计方法符合工程实际。以汶川地震中某滑坡工程为对象,研究其稳定性问题。结果表明,采用桩身相等的正负弯矩控制法时,锚索抗滑桩的受力更合理,桩顶位移变化量最小,其抗震加固能力最好,在具体工程中,更有利于锚索抗滑桩桩身配筋设置。实践证明,利用预应力锚索结构原理进行边坡抗滑桩设计,可以保证设计的预应力锚索抗滑桩结构的安全经济性。     

基于强度折减法的二元结构边坡潜在滑动面位置分析

边坡工程中,潜在滑动面位置与边坡支护、治理措施密切相关。为确定二元结构边坡潜在滑动面位置变化规律及影响因素,基于强度折减法重点研究了二元结构边坡底面与土层交界面相对位置、土层黏聚力c和内摩擦角φ的相对大小对边坡滑动面位置的影响。研究结果表明:当二元结构土体黏聚力c1、c2一定时,两层土体内摩擦角比值φ2/φ1存在临界值k,即当内摩擦角比值逐渐增大且超过该临界值时,二元结构边坡滑动面将由同时通过上下两层土体转变为仅通过上层土体;同时,内摩擦角临界值k随土体黏聚力比值c2/c1的增大而减小,说明二元地基两层土体抗剪强度比值大小能够改变潜在滑动面位置,对边坡稳定性产生较大影响。更多还原     

重度增加法确定边坡潜在滑动面

边坡稳定性分析的关键是如何确定最危险滑动面.传统的方法是根据经验,人为地确定最危险滑动面,而有限单元法无需事先假定滑动面的位置和形式.边坡的破坏往往伴随着很大的位移和塑性应变,因此,采用传统的小变形有限元方法计算无疑误差较大.在平面应变条件下,基于弹塑性大变形理论,用力控制方法来控制其收敛性,用有限元重度增加法对一均质边坡稳定性进行了有限元分析,通过土体的变形位移场来确定边坡潜在滑动面.再用刚体极限平衡法来计算其潜在滑动面上的安全系数,并将计算结果与传统的极限平衡法的计算结果比较,发现如果采用合适的土体本构模型,潜在滑动面上的安全系数与传统方法计算结果比较接近.     

基于ABAQUS的抗滑桩加固边坡的数值模拟分析

抗滑桩加固边坡具有较好的效果,基于ABAQUS数值计算软件,采用强度折减法,研究桩位、桩间距与桩径比、桩长等因素对边坡安全系数以及边坡失稳时滑裂面出现位置的影响。研究表明,安全系数随桩间距和S/B的增大而减小;最优加固位置L_x/L=0.2~0.4处,综合边坡加固效果最佳;抗滑桩长度在22~26 m较为合适,抗滑桩的锚固深度为4/11~5/13桩长较为合理。     

基于 MIDAS／GTS 的黄土边坡稳定性分析方法及应用

针对凉泉隧道出口处上部黄土的稳定性和是否需要削方减载的问题,利用M IDAS／GTS对可能存在潜在滑动面的高边坡进行数值模拟。建立边坡的二维数值模型,并对其计算分析,力求结果接近真实情况。再采用强度折减、极限平衡折线型滑动面和极限平衡圆弧型滑动面三种边坡强度分析理论,对二维边坡进行模拟,得到边坡的应力应变危险部位和潜在滑动面位置以及边坡整体稳定系数。由此确定边坡的剪出位置以及相对薄弱带,客观反映边坡稳定性,为工程治理提供依据和参考。     

基于上限分析的渣土边坡抗滑桩桩位优化研究

针对加固城市渣土堆填边坡的抗滑桩桩位优化问题,基于强度折减技术和极限分析上限法,采用遗传算法结合非线性规划SQP算法,提出了渣土边坡抗滑桩桩位优化方法。深圳市某渣土堆填边坡抗滑桩桩位优化分析结果表明:给定安全系数下,抗滑桩桩位对抗滑桩需提供的抗滑力、滑裂面以上桩长和最可能滑裂面都有显著影响;暴雨工况下的抗滑力、滑裂面以上桩长和最可能滑裂面范围均大于自然工况下的。考虑局部失稳问题,综合确定天然工况和暴雨工况下加固案例边坡抗滑桩最优桩位分别位于为桩位系数ε=0.3和ε=0.6附近。研究结果可为渣土边坡抗滑桩桩位优化设计提供技术指导和理论支撑。     

确定概率临界滑面的简化方法

在对边坡进行可靠度分析时,通常选择强度参数均值对应的确定性临界滑面或最小可靠度指标对应的概率临界滑面作为计算滑面,前者为确定性滑面上的可靠度指标,并非最小可靠度指标,后者作为边坡体系可靠度的近似,更接近于边坡的实际破坏概率。Hassan和Wolff提出的概率临界滑面计算方法,基于强度参数的特定组合,进行几次稳定性计算确定最小可靠度指标对应滑面,简便易行,无需专用的可靠度分析软件。为证明该方法的有效性,将其运用到简单均质土坡与非均质土坡算例中,并将工程中常用的正交设计运用到可靠度计算中,进行对比分析。结果显示:2个算例均表明最小可靠度指标对应的滑面与参数组合中最小安全系数对应的滑面相一致。因此,在工程应用中,可以采用该方法确定最小可靠度指标对应滑面。     

库区土质边坡稳定性分析

本文首先对国内部分水库边坡滑坡的特点进行了初步分析，通过对库区边坡条件进行必要的概化，基于Fellenius方法导出了受库区水位影响、具有圆弧滑动面的边坡稳定系数理论公式，并进一步从理论上确定了库区边坡临界与最危险滑动的位置及规模.研究成果可用于预测及治理库区滑坡.     

断层对孟底沟高拱坝坝肩变位及稳定性的影响研究

孟底沟水电站高拱坝由于左岸坝肩岩体受到 f1、f2、f6断层的切割,使得左坝肩形成了四个大块体。由于 f6与库水连通,若不做处理,蓄水后作用在 f6上的全水头渗压势必将使左岸坝肩岩体向河谷变形。因此左坝肩岩体变形连续性,拱坝坝体变位对称性及坝肩控制性滑块稳定性成为该工程的突出问题。充分考虑左岸坝肩断层交汇和切割关系,采用刚体弹簧元法对上述问题进行了计算分析和研究。结果表明：f6断层水压推力作用将使得断层交汇处出现不连续变形,断层产生错动现象,断层交汇点最大错动位移达到2．03 cm ,同时削弱了拱坝坝体变位对称性,左右半拱顺河向和横河向最大位移差分别为1．42 cm 和0．86 cm ;坝肩控制性滑移块体稳定安全系数下降,最大降幅可达18．19％。建议对 f6进行封堵或者置换处理,防止库水侵入山体。     

联合运用改进的极限平衡法和动态规划法分析边坡稳定性

为了解决边坡关键滑动面全局优化处理问题,将动态规划理论引入基于有限元的改进极限平衡法。与工程上被广泛认可的一般极限平衡法比较表明,本文提出的方法可以获得更好的近似解甚至是整体最优解,关键滑动面更符合工程实际,有效地克服了传统边坡稳定分析方法的不足;与目前国内外同类方法相比具有明显的优越性,丰富了边坡稳定分析和确定关键滑动面的方法和理论。     

关于岩土材料滑移线理论中速度解的讨论——广义塑性理论的应用

当前岩土材料的滑移线理论都采用经典塑性理论中的关联流动法则，由此得出应力特征线与速度滑移线一致。而试验得知，岩土材料并不服从关联流动法则，因而应力特征线与速度滑移线不可能重合。广义塑性力学的出现，从理论上证明了塑性势面与莫尔 库仑屈服面之间成一定的角度，因而应按非关联流动法则来研究速度滑移线。本文简介了广义塑性力学理论，给出了具有三个塑性势函数的广义塑性势公式，并指出塑性势面与屈服面之间必须相应，但不一定相同。文中导出了基于广义塑性力学(非关联流动法则)的速度滑移线方程，它与莫尔 库仑屈服条件无关，但应力特征线与莫尔 库仑屈服条件有关。并证明了速度滑移线与应力特征线之间处处都成φ/2角。文中以平顶钝角楔体的Prandtl解为例，给出了基于非关联流动法则的速度解，并指出当φ=0时，本解答与正交解一致，φ≠0时，则两者有较大差异。但本例的应力解与极限荷载解和正交解一致。     

挡土结构中土体被动临界滑动场及被动土压力的数值计算

本文将边坡临界滑动场方法进行推广和改进，计算挡土结构中土体被动临界滑动场PCSF和被动土压力。首先建立土体极限平衡方程并引入条间力函数，给出平衡方程求解格式；介绍改进的土体临界滑动场数值模拟技术；最后给出实用的被动土压力计算图。本文方法原理简单、精度高，可应用于工程计算。     

大盈江水电站调压井混凝土滑模施工

由于液压滑升模板外形复杂、有横向联系,预埋件多、钢筋密集的结构,使滑模工艺受到限制.大盈江水电站调压井、检修闸门井及通气孔混凝土539 m高程以下采用常规立模方法浇筑,539 m高程以上采用液压整体滑升模板施工,滑升速度控制在2.0 m/d.     

多滑动面深层抗滑稳定求解方法探讨

深层抗滑稳定是重力坝最关注的问题之一,目前运用最广泛的计算方法主要是双滑面方法,但对于基岩分布复杂、错动带较为发育的情况,双滑面稳定计算所作的主滑面和次滑面假设,容易与实际情况产生较大偏差。针对这一问题,本文着眼于多滑动面深层抗滑稳定求解方法的探讨,建立多滑动面稳定计算的非线性方程组,并根据方程组的特点提出迭代求解方法。通过采用本文方法对某重点工程溢流坝段基岩深层抗滑稳定性进行分析,计算结果表明该方法具有更大的适用性,可为工程设计提供更好的依据。     

膨胀土滑坡滑动面的确定方法研究与应用

根据膨胀土滑动面的显著特征,提出一种简易确定滑动面的方法。该方法的主要思想是通过麻花钻孔取样寻找含水量突出带和灰白土富集带来鉴别滑动面的深度。通过典型膨胀土滑坡的实践与分析,证明该判断方法是有效的。     

大岗山高拱坝坝肩刚体弹簧元抗滑稳定分析

为研究大岗山高拱坝的坝肩抗滑稳定性,采用刚体弹簧元法对大岗山高拱坝坝肩滑块稳定性展开研究,并与刚体极限平衡法成果进行对比。计算结果表明,水推力是影响滑块稳定性的主要因素,摩擦系数较凝聚力对滑块的稳定性影响更为显著,相比刚体极限平衡法,二者滑块抗滑稳定安全系数规律一致,刚体弹簧元计算考虑了坝体与地基的相互作用和坝基的地质特征,结果更为合理。