强风化软硬互层岩质高边坡监测与数值模拟     

周勇  王旭日  朱彦鹏  李京榜  蒋小奎 《岩土力学》2018,39(6):2249-2258

强风化软硬互层岩质高边坡属岩质边坡特殊情况,其结构面组成及性质复杂,与支护结构相互作用的复杂程度较高,相互影响较大,顺倾结构面临空等情况下破坏可能性很大。以兰永一级公路某深挖路堑边坡的治理工程为依托,对边坡支护过程中及支护结束后的锚杆应力、锚索内力、坡体位移进行了原位监测,并利用岩土分析软件PLAXIS,采用节理岩模块对该边坡工程进行了数值模拟分析。监测及模拟结果表明：该边坡由节理裂隙与岩层面形成折线形潜在滑面,且具有相同滑动可能性的潜在滑面不止一个;支护结构穿透组成滑面折线的任何折线段部分均对结构面稳定有显著影响,但支护结构穿透泥岩面对结构面的影响较穿透节理裂隙更大;支护锚索预应力变化具有一定规律,预应力变化过程对坡体位移及支护结构内力具有一定影响;坡体的主动变形对支护结构内力的影响较坡体被动变形大,结构面产生滑动趋势对坡面位移影响的敏感程度较支护结构内力影响的敏感程度低。该边坡支护稳定,支护设计合理,可为同类边坡支护设计提供相应建议。  相似文献   

双锚固段新型锚索锚固性能研究及工程应用     

张玉芳  袁坤 《岩土力学》2018,39(Z1):461-468

为探究高路堤、深路堑边坡锚固系统耐久性以及锚固效果,研制了一种内外双锚固段新型锚索,从其结构设计、结构特点及锚固机理入手,分析其受力模式与计算方法,并通过室内足尺模型试验分析双锚固段新型锚索锚固效果,试验结果表明,（1）外锚固段有效的起到了双重锚固作用;（2）双锚固段锚索系统能有效避免因锚索失效导致的预应力损失;（3）整个锚固系统能实现反向自锁功能,与传统的锚索比,安全可靠性更高,能有效避免因锚索破坏突发灾难性的安全事故,长期性价比高;（4）工程实例验证石炭系岩关组砂岩、泥岩及深灰色灰岩呈互层地层外固段长度不少于8 m,才能有效地避免外锚头失效自由段预应力不损失。试验结果对正确分析双锚固段新型锚索加固作用机制和工程设计应用具有一定的参考价值。  相似文献   

压力型锚杆支护滑坡的地震动力响应特性研究   总被引：4，自引：4，他引：0  

李楠  汪班桥  门玉明  张妙芝 《地质力学学报》2018,24(4):490-497

为研究地震作用下锚固滑坡的动力响应特征及压力型锚杆的受力机制,采用ABAQUS有限元软件建立了压力型锚杆联合格构梁支护的锚固滑坡模型,在此基础上,分析了锚固滑坡的加速度响应规律、地震动参数对加速度响应的影响以及压力型锚杆的受力特征等。结果表明:地震作用下锚固滑坡具有明显的高程放大效应,坡顶响应最强;不同类型的地震波作用时,由于其频谱特性的差异,锚固滑坡的加速度响应不同,锚固滑坡对输入地震波的低频段存在放大作用,对高频段具有滤波作用;随地震波幅值的增大,锚固滑坡的加速度响应呈先减小后增大的趋势。对于同一根锚杆而言,锚杆杆体轴力分布较均匀;对于同列不同排的锚杆而言,各排锚杆杆体的轴力值差异较大,自上而下呈"C"型分布,底排锚杆和顶排锚杆承担大部分荷载。研究结果对于压力型锚杆支护滑坡的抗震设计具有一定的指导意义。   相似文献   

老滑坡路段路堑开挖与超前支护效果     

李论基  姚青青  安玉科 《吉林大学学报(地球科学版)》2018,48(6):1767-1777

为防止老滑坡路段路堑开挖过程中出现路堑边坡失稳的问题,以在建某高速公路老滑坡段路堑失稳边坡为例,借助数值分析,进行了老滑坡路段路堑开挖与超前支护效果研究。结果表明：1）一般宽平台开挖模式能提高边坡的整体稳定性;然而,对于存在具有膨胀性质滑带土的牵引式老滑坡,坡脚采用宽平台刷坡减重不利于路堑边坡的稳定,必须要采取超前支护,如锚索、抗滑桩等,必要时要紧急采取清方卸载措施。2）锚索超前支护能够有效抑制边坡变形,需采用有效措施提高设置在坡脚处锚索的抗拉强度,如施加预应力等。3）抗滑桩超前支护应注意桩位、桩长、桩距的优化设计。建议抗滑桩采用锚拉,对桩前坡体中的滑带进行超前注浆,有必要沿老滑坡主滑方向布置多排抗滑桩,或采用h型桩体设计。  相似文献   

Toward a quick evaluation of the performance of gravity installed anchors in clay: Penetration and keying     

《Applied Ocean Research》2017

Gravity installed anchors (GIAs) are the most recent generation of anchoring solutions to moor floating facilities for deepwater oil and gas developments. Challenges associated with GIAs include predicting the initial embedment depth and evaluating the keying performance of the anchor. The former involves high soil strain rate due to large anchor penetration velocity, while the later influences the subsequent behavior and pullout capacity of the anchor. With the coupled Eulerian–Lagrangian method, three-dimensional large deformation finite element models are established to investigate the penetration and keying of GIAs in non-homogeneous clay. In the penetration model, a modified Tresca soil model is adopted to allow the effects of soil strain rate and strain softening, and user-defined hydrodynamic drag force and frictional resistance are introduced via concentrated forces. In the keying model, the anchor line effects are incorporated through a chain equation, and the keying, diving and pulling out behaviors of the anchor can all be replicated. Parametric studies are undertaken at first to quantify the effects of various factors on the performance of GIAs, especially on the penetration and keying behaviors. Based on the results of parametric studies, fitted formulae are proposed to give a quick evaluation of the anchor embedment depth after the installation, and the shackle horizontal displacement, shackle embedment loss and anchor inclination at the end of the keying. Comparative studies are also performed to verify the effectiveness of the fitted formulae.  相似文献   

Behavior of drag anchor in clay with linearly increasing shear strength under unidirectional and combined loading     

《Applied Ocean Research》2017

Drag anchor is a widely used economical anchor option for offshore floating structures. The anchor behavior under unidirectional loading and combined loading is important for anchor selection. The anchor behavior under combined loading, characterized by the yield envelope, can also be used for the prediction of anchor installation, which is still an issue in anchor design. However, most existing studies on anchor capacity are for plate anchors which focused only on the anchor pullout capacity in soil with uniform shear strength. The behavior of drag anchor under unidirectional and combined loading in soil with linearly increasing shear strength profile is seldom investigated. The current 2D finite element studies investigate the anchor behavior for a horizontal anchor fluke in clay with linearly increasing shear strength under unidirectional vertical, horizontal and rotational loadings first. Then based on the results of anchor unidirectional loading behavior, the yield envelopes for anchor under combined loading for both shallow and deep embedded flukes are studied. The effect of anchor embedment depth, soil non- homogeneity, soil overburden pressure and the soil/anchor interface breakaway conditions are studied to provide insight for drag anchor design.  相似文献   

预应力锚杆对岩体板裂化的控制机制研究     

周辉  徐荣超  张传庆  卢景景  孟凡震  沈峥 《岩土力学》2015,36(8):2129-2136

为探究预应力锚杆对岩体板裂化破坏的控制机制,首先进行了岩体板裂化破坏的室内物理模型试验,并运用FLAC数值模拟技术,模拟了平面应变状态下板裂化破坏的形成过程;在此基础上,通过3种不同的预应力锚杆施加方案,进行预应力锚杆对岩体板裂化破坏控制机制的数值试验。研究结果表明：预应力锚杆的作用削弱了裂隙尖端应力集中现象,有效地抑制了岩体内裂隙的扩展与贯通、板裂化破坏的形成;作用在板裂区边界的预应力锚杆,不仅能够抑制板裂化破坏的形成,而且能在一定程度上控制板裂化破坏的范围;作用在板裂破坏区内的预应力锚杆,可有效限制板裂岩体向临空面的位移,体现出提高板裂岩体整体变形刚度的作用。研究结果对认识深埋隧洞围岩板裂化破坏的形成机制、板裂化破坏的合理支护控制以及岩爆防治具有重要指导价值。  相似文献   

非连续变形岩石断裂分析中的一种全长剪切锚杆     

陈云娟  李术才  朱维申  王文  王旌 《岩土力学》2014,35(1):293-297

锚杆从锚固方式上可划分两种：端部锚固方式和全长锚固方式。全长锚固锚杆作为工程支护中的一种重要锚杆类型,具有广泛的应用前景。非连续变形分析（DDA）以及在此基础上发展的非连续变形的岩石断裂分析（DDARF）方法中锚杆为端锚形式,且只考虑了锚杆的轴向作用,而忽略了锚杆作用力对锚固岩体的侧向限制。为了更好地理解锚杆的支护机制,考虑锚杆的剪切作用,提出了DDARF中一种新的锚固形式--全长剪切锚杆支护形式。用改进的全长剪切锚杆支护方法对一公路隧道稳定性进行了分析,并与端锚支护形式进行了对比,结果表明,提出的全长剪切锚杆支护方法是有效的,锚固效果比端锚支护更好。  相似文献   

让压锚索在边坡支护中的应用试验研究及摩阻力问题的探讨     

汪波  徐建强  吴正恺  朱安龙  王勇 《岩土力学》2014,35(12):3370-3376

为研究让压锚索在边坡支护中的自身让压特性,获取让压实测资料,以江西洪屏电站高边坡为工程背景,结合图强工程材料有限公司研发的新型让压锚索,针对不同锚索长度、自由段长度等各种工况进行了现场试验,试验表明：在让压锚索张拉过程中,部分锚索出现了让压滑移现象,让压效果显著;但让压时,长锚索孔口张拉力与设计基础让压力相差很大,说明锚索孔口张拉力并未如理想状态那样全部传递给锚孔内部的锚索,而是很大一部分孔口拉力将用来克服锚索与锚孔之间的摩阻力,且量值上已达到不容忽视的程度。试验同时揭示了锚索长度、锚固长度、锚束及锚孔施工质量对摩阻力的大小起到关键性影响,锚索长度、自由段长度越长、锚束越多、锚孔质量越差,则摩阻力越大。并据此提出了未来边坡防护锚索设计中重点关注及有待于进一步研究的内容。  相似文献   

岩石锚桩基础的承压力与抗拔力之应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄皖平 《安徽地质》2005,15(4):318-320

根据“110kV绩溪-旌德”线路现场设计及施工情况,系统总结了岩石锚桩基础在中风化、强风化的山区中的应用经验,分析了工程设计中锚筋内力、锚桩承载力和粘结力之间关系,合理采用计算公式,获得较好效果。  相似文献