基于能量损失的抗滑桩损伤模型及其应用

抗滑桩承受荷载的过程伴随着桩身结构的损伤累积,为了获得抗滑桩损伤演化情况,基于Najar损伤理论推导了随应变变化的损伤因子表达式,建立了抗滑桩受拉、压荷载作用下的混凝土损伤模型。将该损伤模型嵌入至Abaqus/CAE模拟程序自带的混凝土塑性损伤模型中,分析了二郎山1#滑坡抗滑桩损伤情况,得出如下结论,采用文中构建的拉、压损伤模型模拟得出的桩顶水平位移为30.3cm,与现场观测的桩后裂缝宽度数据相吻合,得出滑坡推力增大是导致二郎山1#滑坡抗滑桩产生大变形的直接原因;抗滑桩在产生大位移过程中受压损伤值较小,桩身未发生压破坏;抗滑桩在产生大位移过程中靠近滑坡一侧滑面位置的拉损伤较为严重,并产生了拉破坏,损伤区域达到截面面积的3/4,是抗滑桩工程修复亟需关注的位置。      

优化的变形协调条件在桩-锚结构锚索拉力计算中的应用

锚索抗滑桩的设计计算包括锚索拉力计算和桩体内力计算,而锚索拉力又直接影响桩体内力,因此,锚索拉力计算对桩-锚结构设计十分关键。在常规和修改变形协调条件的基础上,考虑锚索预应力作用在滑动面处桩身产生的位移和转角对第i排锚索作用点处桩身位移的贡献,除去其他排锚索预应力Rj0对桩身作用产生的位移,同时考虑锚索拉力增量的水平分量作用对桩体变形的影响,对滑动面处桩身位移、转角以及其他排锚索拉力对某一排锚索作用点处桩身位移的贡献进行优化,建立优化的桩-锚变形协调方程。结合结构力学中的虚功原理和图乘法理论,编写Visual C++计算程序,通过滑坡工程实例对锚索预应力和总拉力进行计算。3种变形协调条件的计算结果表明：优化的变形协调条件不仅能使抗滑桩在预应力施加阶段处于有利的受力和变形状态,而且适用于锚索与水平面成不同角度的情况,弥补了常规和修改变形协调条件的不足。     

抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的数值模拟

在路堤荷载作用下,斜坡软弱地基易产生侧向变形过大、滑塌失稳等病害。路堤下坡脚处采用钢筋混凝土抗滑桩,以有效限制地基侧向变形,是斜坡软弱地基路堤的核心设计原则。采用三维快速拉格朗日有限差分法,经与室内土工离心模型试验成果对比、校核,建立抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的精细化数值分析模型,研究抗滑桩桩距、桩长、桩身弹性模量、桩身横截面尺寸及桩位等设计参数对其内力、变位的影响。研究表明：下坡脚处实施抗滑桩可显著约束斜坡软弱地基侧向变形;需综合考虑桩身受力、经济性、施工等因素确定合理的桩距;桩长应深入滑移面以下,但随着桩长的增长,加固效果增长不明显;随着桩身弹性模量、桩身横截面尺寸的增加,抗滑桩的加固效果得到一定提高;抗滑桩宜设置在下坡侧路堤边坡的中部。     

预应力锚索修复变形抗滑桩模型试验与数值模拟分析

为了验证锚索预应力修复加固变形抗滑桩机制,在大型野外模型试验的基础上,对模型试验进行了数值分析。数值分析结果表明,数值模拟与模型试验结果较为吻合,预应力锚索的施加可有效控制变形抗滑桩桩顶位移,降低桩身弯矩,提高抗滑桩承载能力,从而达到加固变形抗滑桩的目的,验证了锚索预应力修复加固变形抗滑桩机制。讨论结果表明:采用锚索预应力修复加固变形抗滑桩存在预应力上限值,此上限值随滑坡推力的增加三次抛物线降低,随桩顶位移的增大负指数降低,随距桩顶位置增加近似线性降低;在滑坡推力作用下,桩后土压力为正三角形分布,在预应力锚索修复荷载作用下,呈现为折线型分布。研究成果对于变形抗滑桩的修复加固工程设计具有指导意义。     

舟曲江顶崖滑坡抗滑桩桩身响应监测分析

目前复杂地质条件滑坡抗滑桩工作状态下的受力变形研究仍不够充分。为了研究江顶崖堆积体滑坡抗滑桩的桩身响应,在抗滑桩内布置弦式钢筋应力计和埋入式应变计,对抗滑桩进行长期桩身应力-应变监测,基于监测数据建立计算模型计算抗滑桩全桩弯矩,用有限元软件PLAXIS 3D建立模型对抗滑桩进行研究。结果表明:监测到的单根钢筋最大应力为112.5 MPa,远小于设计值,弦式应变计最大应变为34 με;建立的单筋矩形截面受弯构件计算模型较为可靠,可用于类似工程中;有限元软件计算所得弯矩小于设计弯矩,两者变化趋势相同;抗滑桩目前处于安全状态,滑坡治理效果显著。     

抗滑桩加固边坡稳定性影响因素的参数分析

抗滑桩加固是滑坡治理的常用方法。本文采用强度折减有限元法分析了影响抗滑桩加固边坡稳定性的若干因素,计算了边坡抗滑桩在坡顶分级堆载过程中的桩身弯矩、剪力、位移和边坡安全系数,揭示了桩位、桩长等因素对抗滑桩加固边坡稳定状态的影响规律,获得了最优桩位及临界桩长等抗滑桩优化设计要素,为排桩的优化设计提供参考依据。并对抗滑桩在坡顶分级堆载下的桩身受力、变形特性及规律进行了分析。发现桩头水平位移在坡顶分级堆载下以指数函数形式发展,并建立了变形预测数学模型,为桩身变形控制提供了参考依据。     

悬臂式抗滑桩模型试验研究

作为治理滑坡的重要手段之一的抗滑桩,由于岩土体介质的特殊性,桩后滑坡推力、土体抗力及桩身变形破坏模式与理论计算存在较大差异。通过悬臂式抗滑桩加固滑坡的模型试验,对滑体进行逐级加载,测得桩后滑坡推力、桩前土体抗力和桩体的应变,研究滑坡推力分布、土体抗力的变化情况、桩身变形破坏模式。试验结果表明,对于悬臂式抗滑桩可分为分离段和接触段两部分,滑坡推力逐渐向接触段集中;桩前土体抗力主要在桩前25 cm以上,随着深度增加,抗力逐渐减小;悬臂式抗滑桩为折断破坏形式,破坏点的位置在滑面以下25 cm处。模型破坏主要是由于桩前土体发生屈服,从而使桩顶部位移过大,致使桩身因折断破坏而失效,最终滑坡模型失稳。其结果可为实际工程提供借鉴。     

基于模型试验的桩间距对组合式钢管抗滑桩抗滑效果的影响分析

通过大型物理模型试验分别对3种不同桩间距组合式钢管抗滑桩治理滑坡的力学效应进行研究,对比分析桩顶位移、剪出口位移、桩身弯矩随荷载的变化规律和桩体、滑坡的破坏情况,讨论桩间距对组合式钢管抗滑桩抗滑效果的影响。试验结果表明,当桩间距由18.7 cm依次增大至23.5、28.0 cm,即由3.9d增大至4.9d、5.8d（d为小直径圆形钢管的外径）,同等荷载作用时桩顶水平位移、剪出口水平位移、桩身弯矩逐渐增大,但桩间距由3.9d增大至4.9d时,位移与弯矩的增大幅度远大于桩间距由4.9d增大至5.8d。建议在组合式钢管抗滑桩设计中,若滑坡推力较小,可适当增大桩间距至5.8d甚至更大;若滑坡推力较大,应适当减小桩间距至3.9d甚至更小。无论滑坡推力较大或者较小,桩间距为4.9d的组合式钢管抗滑桩治理滑坡的性价比均较低。     

埋入式双排桩—土体系桩间内力分配的模拟

采用有限元法研究了考虑桩土相互作用的双排桩的内力分配。计算了滑坡推力在两排桩之间的分布,通过桩—土共同作用模型得到了两排桩的弯矩和剪力,并分析了双排桩排距对桩身内力的影响。由此得到双排桩设计的一些有益结论。工程算例表明,采用有限元法计算双排抗滑桩的内力是可行的,增大了设计的合理性。      

抗滑桩裂纹控制荷载结构设计法及工程应用

抗滑桩与桥梁桩和普通侧向受荷桩结构设计的区别在于,抗滑桩容许"大位移"和"超配筋"。荷载结构计算法采用10mm为位移容许值,导致抗滑桩工程设计中不能充分发挥"大位移"的抗滑性能。本文结合钢筋混凝土受弯构件力学原理,引入抗滑桩裂缝控制准则,在荷载结构计算法的基础上,用裂纹控制准则替代桩顶水平位移容许值进行抗滑桩设计验算,可最大限度地挖掘抗滑桩的抗滑潜力;推导基于K法的抗滑桩设计验算方法的计算公式,阐述裂纹控制荷载结构法的原理、计算和设计流程;以十堰天水国家高速公路K593+850-K594+070滑坡治理工程为案列,分析了抗滑桩桩顶的水平位移组成和影响因素,并比较了传统设计法与本文阐述方法的优缺点。结果表明:桩顶水平位移主要由锚固段岩土体变形引起,位移由岩土体刚度决定,与桩体设计参数无关,优化桩体设计参数仅能限制由桩身弹塑性变形引起的桩顶水平位移。     

新疆地质遗迹的主要类型及基本特征

地质遗迹是重要的自然资源和旅游资源。新疆有着经过长期地质演化形成的各类地质遗迹，其内容丰富、类型齐全，包括地质地貌景观遗迹，地质构造、地质剖面遗迹，古生物化石遗迹，岩石、矿物（床）遗迹，地质灾害遗迹。这些遗迹具有强烈地域色彩，是新疆经济发展的重要资源之一。     

天山造山带东段构造变形对增生造山末期的响应

天山造山带位于中亚造山带最南端,是研究和认识中亚造山带晚古生代增生造山过程的关键地区。本文聚焦于天山造山带东段发育的最晚一期脆韧性构造变形,通过对阿其克库都克断裂带、康古尔断裂带和哈尔里克构造带等变形带内的构造几何学和运动学特征解析,认为阿其克库都克断裂带表现为由南向北逆冲兼右行剪切变形特征,康古尔断裂带表现为南北向挤压兼右行剪切变形特征,哈尔里克构造带表现为由北向南的逆冲叠加稍晚期的左行走滑剪切变形特征。结合大量已有的构造热年代学数据分析,指出各构造单元内最晚一期脆韧性变形时间为二叠纪晚期-中三叠世,指示该时间段内近东西走向的天山造山带东段和北西-南东走向的东准噶尔造山带与西侧哈萨克斯坦弧形造山系呈现为三向汇聚的动力学特征,代表中亚造山带增生造山末期的演化特征。     

中天山南缘艾尔宾山志留纪侵入岩地球化学特征及地质意义

中天山南缘艾尔宾山地区岩浆活动的产物可能记录着南天山洋盆与伊犁中天山板块的活动,对解决南天山洋盆的俯冲问题具有重要意义。本文对中天山南缘艾尔宾山志留纪花岗岩进行了系统的岩石学、地球化学及同位素年代学研究。对4件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,该岩体的形成时代为志留纪;研究区岩石具有准铝质高钾钙碱性系列岩石特征,为I型花岗岩,岩浆来源可能为下地壳的部分熔融;在稀土元素球粒陨石标准化分布图上,表现为强烈的右倾近平行的曲线簇。大离子亲石元素Rb、Ba、K等明显富集;高场强元素Nb、Ta、Ti、P等强烈亏损,表现出岛弧岩浆岩的地球化学特征。综合分析认为志留纪侵入岩为火山弧花岗岩,是与洋壳俯冲作用有关的产物。     

新疆阿尔金山奥陶纪三叶虫的发现

本文对阿尔金山所发现的奥陶纪三叶虫化石12属、13种,其中8个新种作了详细描述和对比,根据三叶虫、头足类、笔石等对本区奥陶纪地层的划分作了探讨.笔者认为:环形山组的时代为中奥陶世早-中期,相当于新疆柯坪萨尔干组;额兰塔格组属早奥陶世中-晚期,可与华北下马家沟组,华南大湾组,北美白石组,西昆仑库维希组进行对比;尧勒萨依组应划归下奥陶统;拉配泉群应为中—上奥陶统.     

新疆与邻区南天山超大型金矿成矿条件和找矿方向

新疆南天山寻找超大型金矿就必须适时实行战略转移。南天山成矿带最重要的是黑色岩系金矿。新疆南天山具备穆龙套型金矿的成矿条件，具有寻找超大型金矿的潜力，应对找矿方向进行探讨。     

西非下刚果盆地、加蓬盆地裂陷期构造特征对比研究

为研究下刚果盆地和加蓬盆地盐下构造特征的差异性,指导其盐下勘探,通过不同构造位置的地震、地质剖面分析,对比两盆地裂陷期构造特征的异同。研究结果表明两者均经历了裂谷期、过渡期和漂移期三大构造演化阶段。在裂陷期,两者构造格局相同,但构造规模和隆坳格局有一定的差异性。下刚果盆地内裂谷盆地隆坳特征更为明显,加蓬盆地外裂谷盆地隆坳格局更加清楚。裂陷期的有利勘探区带,下刚果盆地主要集中在内裂谷盆地,加蓬盆地则主要集中在外裂谷盆地。裂谷作用的起始时间、转换断层和基底性质差异可能是造成两者异同的主要原因。     

新疆东准噶尔地区金矿找矿远景评价

地质异常是基于地质异常概念应用多学科信息综合定量标定的致矿信息单元，本文以新疆东准噶尔地区金矿成矿预测为例，应用地质异常综合定量圈定金成矿有利地段。     

新疆与火山岩有关的金矿地质特征及控矿因素

总结新疆与火山岩有关的金矿地质特征。通过对区内与火山岩有关的主要金矿床硫、铅及氢氧同位素特征分析,认为成矿物质主要来源火山岩。论述下石炭。论述下石炭统火山岩及火山岩及火山碎尿沉积岩、区域性大断裂及次级构造对成矿的控制作用。     

新疆阿尔泰金矿带主要金矿类型、成矿规律及成矿预测

新疆阿尔泰金矿带金矿分布广泛,主要类型有火山晚期热液型金矿床、与韧性剪切带有关的金矿床.对不同类型金矿床基本成矿特征进行了研究,探讨了不同类型金矿床的控矿作用,在此基础上总结了阿尔泰金矿带主要金矿类型的成矿规律,对主要金矿深部进行了成矿预测,发现并圈出了矿床深部的矿化异常.     

新疆西昆仑叶尔羌河地区成矿地质条件及找矿前景分析

新疆西昆仑叶尔羌河地区位于青藏高原西北部,昆仑山脉和喀喇昆仑山脉横亘测区中央,自然、交通条件差,地质矿产勘查研究程度低。本文在以往地质工作基础上,从区域地质背景、区域地球化学特征、区域矿产特征入手,对区域成矿地质条件进行了综合分析,对各成矿带主攻矿种、成矿类型、找矿前景进行了探讨总结。