浅谈抗滑桩及预应力锚索在边坡治理中的综合应用

论文较详细地论述了郴州市107国道一住宅楼旁公路边坡滑坡治理工程的设计及施工概况。重点是抗滑桩及预应力锚索的联合应用，获得了治愈滑坡的良好效果。文中分别介绍了边坡治理工程设计的原则及其治理措施－边坡开挖、边坡加固、边坡排水及边坡环境保护；抗滑桩的施工工艺－成孔步骤、钢筋笼的制做与安装、抗滑桩桩芯砼浇注，预应力锚索的施工工艺等内容。论文不仅对治理工程进行了恰如其分的效果评述，并提示同行应注意的问题。     

陕北黄土边坡治理效果优越性调查研究

20世纪以来我国在西北区进行了大量的工程建设,形成了大量的边坡工程。由于西北地区普遍存在黄土层,所以形成的这些边坡多为黄土边坡,而采用的治理措施包括削方、挡土墙、抗滑桩、锚杆。大量实践证明,这些治理过的边坡发生了或多或少的破坏现象,究其原因是由于治理工程设计中很多设计师掺入了许多人为因素,如很多设计师凭经验给出设计方案,还有很多设计人员并不清楚哪种治理措施对黄土边坡来说更好。针对以上问题,本文在陕北地区进行了大量的现场调研。通过对调研数据分析得出主要结论:削方治理对黄土边坡适应性尚可,但需要做好坡面绿化;挡土墙和抗滑桩治理工程对黄土边坡适应性良好;锚杆治理工程对黄土边坡治理适应性差,不建议在黄土边坡治理中使用。     

某大型高速公路滑坡稳定性分析及锚桩加固的模拟研究

某大型高速公路高陡岩质边坡地质条件复杂、软弱结构面发育、开挖高度大、坡度陡、临空面多,为边坡变形提供了有利的空间,故边坡多处出现失稳破坏迹象。在已查明滑坡工程地质条件、滑动面、滑带位置的基础上,分析评价了该滑坡体的稳定性现状; 根据钻孔资料提供的岩土体和滑面的参数,并结合参数的反算,得到了滑面的c、φ值,最后计算得到非正常工况下(暴雨)的滑坡稳定安全系数为0.91,说明当遇到长时间暴雨时,滑坡会进一步发展,需要及时治理。文中提出了相应的治理设计措施,即在对滑坡体进行削方减载后,在边坡的一级平台位置设置预应力锚索抗滑桩。在对该边坡破坏过程和机制定性分析的基础上,采用离散元程序UDEC进行了滑坡治理效果的数值模拟。根据已确定的滑面,采用UDEC模拟边坡开挖,通过对治理前后边坡位移图的比较分析,表明采用预应力锚索抗滑桩的治理措施安全有效。通过抗滑桩与预应力锚索抗滑桩的对比,揭示了预应力锚索抗滑桩改变了传统抗滑桩的受力状态,变悬臂梁为类简支梁,变被动支护为施加预应力,具有诸多优点。     

基于可靠性理论抗滑桩设计体系的研究

抗滑桩设计的常规方法是建立在定值基础上的,未能考虑计算参数的随机性与变异性,故在抗滑桩设计中存在局限性：一是不能给出抗滑桩设计的边坡安全度;二是设计中过分保守,造成浪费。可靠性分析法考虑了计算参数的随机性,用严格的概率来度量边坡的安全度,弥补了上述传统抗滑桩设计中存在的不足。基于可靠性分析法,以传统边坡稳定性计算公式为基础,建立了抗滑桩设计的边坡稳定性评价模型,并且运用蒙特卡罗法,采用单参数敏感性分析方法,分析抗滑桩设计各参数对边坡安全系数及可靠性指标的影响。结果表明,岩土体抗剪强度参数、岩土体重度、抗滑桩直径等因素对可靠性指标影响较明显,边坡安全系数对岩土体重度、抗滑桩有效长度、抗滑桩直径等随机变量较敏感。     

关于抗滑桩与岩土体相互作用研究的机理探讨

在滑坡工程的治理设计中,最基本的问题之一是发生变形的边坡或滑坡岩土体与支挡结构的相互作用问题.文章主要研究抗滑桩与岩土体之间相互作用问题,就滑坡推力传递机理进行了分析,并对滑坡推力和土体抗力分布图式和分布函数进行了探讨.建议在滑坡治理工程中对抗滑桩进行优化设计,将使工程治理更为经济合理.     

预应力锚索、抗滑桩在边坡治理中的应用

通过对某边坡治理工程的论述，重点对预应力锚索、抗滑桩的设计及施工工艺等进行了探讨，通过实践证明，该技术在边坡治理工程中具有推广和借鉴意义。     

大锚杆联合抗滑桩在顺层边坡支挡的应用

顺层边坡问题是山区高速公路建设中常见的岩土工程问题,本文对顺层边坡的支护手段进行比较分析,结合一工程实例,论述大锚杆联合抗滑桩治理顺层边坡的合理性。该方法对指导设计、施工具有现实意义。     

基于离散元的边坡稳定性及治理措施分析

为分析矿山边坡的稳定性,通过选择最不利边坡剖面,选取合理的岩土力学参数,采用离散元软件建模分析,模拟边坡自重作用下的滑移破坏过程,基于强度折减法计算安全系数。主要得出以下结论：(1)滑坡体的最大速度约为1.442 mm/s;最大剪切位移约为0.54 m;整体位移最大值约为0.147 m;(2)边坡的安全系数仅为0.43,风化土体为不稳定的滑动体,结果表明,边坡处于不稳定状态;(3)可采用4种常用的治理措施：削坡、减重反压、设置抗滑挡墙或抗滑桩对该边坡进行加固,针对该工程边坡,建议采用削坡和抗滑桩加固的方式进行治理。结论可为类似地形地貌条件下的边坡工程稳定性分析提供参考。     

FLAC程序在抚顺西露天矿边坡变形治理工程中的应用

采用ＦＬＡＣ程序对抚顺西露天矿北帮西区Ｗ２００￣Ｗ６００高陡边坡倾倒滑移变形机理进行数值模拟分析,并对采取的抗滑桩加固工程和疏干减压工程的治理效果进行评价,为边坡整治工程设计提供技术指导和依据。     

云南省宜良县某边坡不稳定性因素分析及治理方案研究

研究区为云南省宜良县某一村庄内的边坡,因地层岩性松散、降雨、地下水压力及村民工程活动,导致边坡失稳形成滑坡。通过实地勘察、室内试验与相似工程类比研究分析该滑坡的滑动机理,采用极限平衡法计算边坡稳定性,设计挡土墙和抗滑桩两种治理方案,经对比,确定挡土墙加排水沟为该滑坡治理措施,并对治理后的滑坡进行稳定性计算,得出该治理方案合理、经济、有效。     

门架式抗滑桩设计参数优化与桩体变形分析

近年来,因门架式抗滑桩具有较高的能效比,可以更为经济地实现有效加固,因而在大型滑坡地质灾害的治理中被广泛使用。门架式抗滑桩的设计参数选取是实际工程中的难点,因此本文采用数值模拟的方法对其设计参数的选取进行了优化研究。首先,对门架式抗滑桩的加固机理进行了阐述,详细分析了桩土的耦合作用。然后,基于加固后边坡稳定性的变化以及潜在滑移面的形态演变,对桩的设计参数进行了优化分析。在此基础上考虑到门架式抗滑桩的显著特点是在联系梁作用下桩体结构的受力协调,本文重点量化分析了分级堆载情况下门架式抗滑桩体结构的受力协调性,特别是利用荷载分担比来量化分析前后排桩的受力协调性,根据其在不同设计参数下的变化规律,得出桩体最佳桩间距和桩排距范围分别是3D~5D和3D~4D（D为桩径）;最后,建立了最佳桩体设计参数条件下桩顶位移与堆载之间关系的指数函数方程。这一研究将为门式抗滑桩的设计与变形控制提供理论依据。     

门架式抗滑桩设计参数优化与桩体变形分析

近年来,因门架式抗滑桩具有较高的能效比,可以更为经济地实现有效加固,因而在大型滑坡地质灾害的治理中被广泛使用。门架式抗滑桩的设计参数选取是实际工程中的难点,因此本文采用数值模拟的方法对其设计参数的选取进行了优化研究。首先,对门架式抗滑桩的加固机理进行了阐述,详细分析了桩土的耦合作用。然后,基于加固后边坡稳定性的变化以及潜在滑移面的形态演变,对桩的设计参数进行了优化分析。在此基础上考虑到门架式抗滑桩的显著特点是在联系梁作用下桩体结构的受力协调,本文重点量化分析了分级堆载情况下门架式抗滑桩体结构的受力协调性,特别是利用荷载分担比来量化分析前后排桩的受力协调性,根据其在不同设计参数下的变化规律,得出桩体最佳桩间距和桩排距范围分别是3D~5D和3D~4D(D为桩径);最后,建立了最佳桩体设计参数条件下桩顶位移与堆载之间关系的指数函数方程。这一研究将为门式抗滑桩的设计与变形控制提供理论依据。     

基于滑带应力水平分布的抗滑桩优化加固位置研究

抗滑桩是滑坡治理中常用的工程措施之一,为了充分提高抗滑桩的加固效果,其优化布置位置选择尤为重要。论文在滑坡应力水平分析基础上,以典型库岸滑坡为例,提出了一种基于滑带应力水平分布特征确定抗滑桩加固位置的方法。研究结果表明:(1)滑坡体内高应力水平区域与坡体位移较大的区域、塑性区的分布具有较好的一致性,根据应力水平分布规律可以更准确地确定滑坡的破坏类型;(2)通过12个位置抗滑桩的加固效果对比发现,抗滑桩布置在滑带应力水平较高的区域时,可以有效改善坡体内的塑性区,提高滑坡体的安全系数,达到较好的加固效果;(3)与基于变形场分布和塑性区分布等方法确定抗滑桩优化加固位置的方法相比,基于滑带应力水平分布特征的分析方法,可以准确、定量地确定滑坡的优化加固位置,从而可以充分发挥抗滑桩加固效果。相关分析思路和研究结果可为抗滑桩加固位置优化分析提供较好的依据。     

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。     

某天然气井场填方滑坡治理过程分析及效果评价

某天然气井场坐落于一填方平台,由于土体填方施工时未达固结,致使该天然气井场3次发生滑坡灾害,并3次进行治理。采用的治理方案依次为地面排水 注浆加固 抗滑桩、抗滑桩 挡土墙加固、微型组合抗滑桩。在阐述该天然气井场填方滑坡特点的基础上,对治理工程及其效果进行了分析。     

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。     

广州科学城保利林语山庄高边坡支护工程的实践

主要介绍了广州科学城保利林语山庄高边坡支护设计方案与施工方法。支护方案综合采用了锚索、锚杆、抗滑桩、钢管桩、格构梁及挡土墙等多种支护方法，有效地提高了边坡的稳定性。应用有限元方法来验证设计方案的合理性，模拟结果与工程实践基本吻合。     

钢管桩嫁接大直径桩在边坡支护中的应用

在坚硬岩体中施工大直径抗滑桩非常困难,需要安全有效的结构设计和合理施工方法的选择。以某基坑支护工程实践为例,大胆创新支护桩结构设计方案,通过在坚硬岩段采用微型钢管群桩代替大桩方案的变更设计,改进了施工工艺,有效地克服了在坚硬岩体中施工大口径桩嵌岩困难的问题,满足了原设计中的嵌岩深度,达到了支护效果。     

基于振动台试验的抗滑桩加固斜坡桥基研究

基于工程实践中研究斜坡桥基抗震加固的需要,设计并完成前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台模型试验。通过加载不同频率、加速度峰值的正弦波,分析振动时桥墩基桩、抗滑桩的受力变形规律,探讨滑坡破坏发展过程和动力响应特性。试验结果显示,前后排抗滑桩均应与桥基保持合理距离,有利于桥墩基础的受力变形;受桥梁上部结构的动力影响,桥墩基桩应变沿桩深衰减,衰减速度与土体抗力相关;当后排抗滑桩开裂后,桩身应变骤降,桩后土压力出现卸荷效应,但抗滑桩仍有潜在的承载能力,同时滑坡从稳定性最差的区域开始破坏,逐渐产生频段耦合效应,在后排抗滑桩达到承载极限前,频段耦合效应显著,达到承载极限后,卸荷效应显著。     

基于复合抗滑桩模型加固边坡稳定性分析

数值分析方法能够同时考虑抗滑桩的受力行为及加固边坡稳定性,是研究抗滑桩加固边坡稳定性的重要手段。但在数值模拟计算中,尚未形成一种建模易、精度高和计算快的抗滑桩数值模拟模型。因此,提出一种复合单元抗滑桩模型,基于该模型系统研究抗滑桩顶部自由和固定约束条件下,不同桩位、间距等设计参数对抗滑桩加固边坡效果的影响以及抗滑桩潜在失效模式,研究结果表明,复合单元抗滑桩模型可以真实地模拟桩的力学性能,计算精度高且计算结果不受单元网格疏密的影响。抗滑桩布置在边坡中部时,加固边坡安全系数最大,越靠近边坡两端,加固边坡安全系数越小。当桩间距S≤3D时,边坡潜在滑面被分为两个独立部分,桩间土形成明显应力拱,当桩间距S≥4D时,桩间中心土体塑性剪切带完全贯通,桩间土体形成反向应力拱。桩顶自由和固定约束时,抗滑桩分别布置在边坡中部(Lx/L=0.5)和边坡中下部(Lx/L=0.3)时,抗滑桩易发生弯曲破坏。研究结果对抗滑桩加固边坡工程设计具有指导意义。