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桩板墙结构加固边坡的稳定性分析

西南交通大学学报 2014年第6期49卷 967-971页

作者：罗渝许强何思明何尽川中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室四川成都610041 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 中国市政工程西南设计研究总院四川成都610081

为探讨桩板墙加固边坡的稳定性,根据多块体滑移理论,采用极限分析上限定理,导出了为保证边坡稳定桩板墙结构中抗滑桩应提供的抗力的计算公式,提出了桩板墙结构加固边坡稳定性的一种新的分析方法.用该方法对算例进行了分析,并与旋转破坏... 详细信息

为探讨桩板墙加固边坡的稳定性,根据多块体滑移理论,采用极限分析上限定理,导出了为保证边坡稳定桩板墙结构中抗滑桩应提供的抗力的计算公式,提出了桩板墙结构加固边坡稳定性的一种新的分析方法.用该方法对算例进行了分析,并与旋转破坏模型获得的结果进行了比较.研究结果表明:桩板墙结构中,抗滑桩应提供的抗力随边坡坡角增大而增大,随坡体材料抗剪强度增大而减小;边坡潜在滑移面埋深随坡体抗剪强度增大变浅;按新方法得到的潜在滑移面比基于旋转破坏模型获得的潜在滑移面更危险.

关键词：边坡稳定性极限分析多块体滑移理论桩板墙

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两种典型桩板墙地震响应特性的对比分析

岩土力学 2017年第5期38卷 1335-1342页

作者：曲宏略李瑞峰张建经胡焕国西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

土工结构的震害调查表明,桩板墙具备优良的抗震性能,安装锚索之后效果更佳。尽管如此,目前关于桩板墙的研究大多数集中于静力方面,对于动力响应情况和抗震工作机制的研究较少,关于两类典型桩板墙,即桩板墙和锚索桩板墙的地震响应特性的... 详细信息

土工结构的震害调查表明,桩板墙具备优良的抗震性能,安装锚索之后效果更佳。尽管如此,目前关于桩板墙的研究大多数集中于静力方面,对于动力响应情况和抗震工作机制的研究较少,关于两类典型桩板墙,即桩板墙和锚索桩板墙的地震响应特性的对比研究未见报道。基于此,将桩板墙和锚索桩板墙进行了同台的大型振动台模型试验,对比分析了两种结构的地震响应特性。试验结果表明:两种结构的土压力、锚索拉力和桩身位移地震时程响应规律均与输入的地震动参数密切相关,如曲线形状和变化趋势,并且它们的峰值出现时刻与地震动加速度峰值出现时刻基本一致。锚索的安装,能更好地保持边坡的稳定性和有效限制桩身变形,尤其是在高地震烈度区,当土体非线性增强时,优势体现愈发明显,即预应力锚索会产生减小桩身位移的效果,特别是当地震系数为0.4时,普通桩板墙的位移达到预应力锚索桩板墙的2.4倍。此外,锚索拉力的施加,能够使桩对土体产生"主动"的反压力,两种结构在静力和地震系数为0.1的工况下桩背所受的滑坡推力基本一致,嵌固段土体抗力的差距也不明显,实测点强度的最大差异不超过20%,说明锚索的作用没有得到充分发挥;但当地震系数大于等于0.2后,锚索作用开始体现,桩土变形的协调性更好,桩背与滑体的相互作用力增大,土体抗力较桩板墙大幅度减小,更有利于边坡的稳定。同时,锚索拉力的作用使结构的悬臂段桩身内力较大,在进行结构设计时,相比于普通桩板墙,锚索桩板墙应加强悬臂段,可以适当弱化嵌固段。分析成果可供高烈度地震区桩板墙的抗震设计、灾后恢复重建及今后相关规范修订参考。

关键词：桩板墙锚索桩板墙振动台试验响应特性对比分析

交通荷载对预应力锚索桩板墙的土压力影响分析

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中南大学学报（自然科学版） 2010年第3期41卷 1178-1185页

作者：谭献良邓宗伟李志勇唐葭湖南城市学院规划建筑设计研究院湖南益阳413000 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 湖南交通科学研究院湖南长沙410015

以邵怀高速公路应用最典型的桩板式挡土墙为例,以数值方法为研究工具,考虑车辆与挡墙的距离、汽车载重和汽车速度等因素,区别挡墙的不同位置(桩、板),对挡墙的土压力进行现场测试与计算分析。研究结果表明:在交通荷载的作用下,挡土墙受... 详细信息

以邵怀高速公路应用最典型的桩板式挡土墙为例,以数值方法为研究工具,考虑车辆与挡墙的距离、汽车载重和汽车速度等因素,区别挡墙的不同位置(桩、板),对挡墙的土压力进行现场测试与计算分析。研究结果表明:在交通荷载的作用下,挡土墙受影响的部位主要集中在墙顶以下2m,桩(柱)上所受的影响大于板上所受的影响;当动荷载离挡土墙的距离在0～1.5m内变化时,对挡土墙的影响较大,而当距离大于1.5m后,对挡土墙的影响就相当小;汽车的行车速度对挡墙结构的影响较小;汽车超载对挡墙的影响较大,设计时必须考虑这种因素对挡墙的影响。

关键词：桩板墙高速公路路基动力分析数值方法

地震作用下桩板墙-锚索组合支护基覆型边坡的动力响应特性

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岩土力学 2024年第7期45卷 2011-2023页

作者：何梓雷蒋关鲁冯海洲潘申鑫何晓龙李杰西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁十八局集团有限公司天津300222

地震作用下,惯性力方向对组合结构、土体、岩体的平衡状态影响显著。为深入理解桩板墙组合支护结构-基覆型边坡相互作用特性,以西南地区一隧道进口端基覆型高陡边坡为原型,开展一组简谐波加载下组合结构加固边坡的大型振动台模型试验,... 详细信息

地震作用下,惯性力方向对组合结构、土体、岩体的平衡状态影响显著。为深入理解桩板墙组合支护结构-基覆型边坡相互作用特性,以西南地区一隧道进口端基覆型高陡边坡为原型,开展一组简谐波加载下组合结构加固边坡的大型振动台模型试验,考虑惯性力方向对桩-土、格构锚索-坡体时程特性展开分析。结果表明:(1)惯性力作用下格构锚索-土体相互作用与桩-土相互作用表现出近似的时程一致性规律,但坡面加固结构惯性力峰值沿高程存在的相位差不可忽视。(2)结构与边坡土体的相互作用大小取决于相对惯性运动,桩-基岩相互作用由悬臂段变形状态决定。(3)惯性力达到临空面峰值,动土压力达到峰值,桩-土位移差达到正向峰值,桩身呈现外倾的主动破坏状态,锚固段前侧受力因外倾而挤压增大,因而悬臂段采用库仑主动土压力进行设计需结合桩土状态进行修正。(4)简谐波作用下,坡体惯性力及变形是组合支挡结构沿高程受力分布特性的关键因素,组合结构设计时需重点关注坡脚应力集中区及坡顶惯性力放大区。本研究可为组合结构抗震加固设计提供理论支撑。

关键词：高陡边坡桩板墙锚索振动台试验相互作用时程特性相位

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基于承台消弯作用的新型桩板墙结构

中国铁道科学 2023年第1期44卷 67-77页

作者：杨泉李安洪王金梅肖世国郭海强中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 西华大学建筑与土木工程学院四川成都610039 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

铁路工程中桩板墙结构变形控制标准严格,在土质地基条件下桩结构设计尺寸较大,成本普遍偏高。针对传统桩板墙受力变形特点,提出一种基于承台消弯作用的新型桩板墙结构,并采用矩阵传递法分析其力学性能及经济效益。结果表明:新型桩板墙... 详细信息

铁路工程中桩板墙结构变形控制标准严格,在土质地基条件下桩结构设计尺寸较大,成本普遍偏高。针对传统桩板墙受力变形特点,提出一种基于承台消弯作用的新型桩板墙结构,并采用矩阵传递法分析其力学性能及经济效益。结果表明:新型桩板墙结构在桩身锚固点引入承台,利用填土自重大幅度降低锚固段弯矩,可有效减小桩顶水平位移;结构尺寸相同时,与传统桩板墙结构相比,新型结构锚固段最大弯矩降低67%,桩顶水平位移减小61%,桩身所受最大土反力减小57%;土质地基条件下,新型结构最大填高由传统结构的12 m提升至16 m,承台设计长度宜为0.46~0.48倍填高;新型桩板墙结构综合工程造价仅为传统结构的50%,经济效益显著;新型结构锚固桩桩井可由人工挖孔优化为机械成孔,在提高施工效率的同时可降低安全风险。

关键词：铁路工程桩板墙承台矩阵传递法水平位移土反力

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高烈度地震区高路堤桩板墙的动力响应研究

铁道工程学报 2015年第3期32卷 21-24,89页

作者：蒋楚生李庆海曹新文中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 西南交通大学成都610000

研究目的:玉蒙铁路位于云南省境内,地质环境错综复杂并且活跃的新构造运动使得该区域地震多发。对于玉蒙铁路陡坡高路堤工点,设计采用路堤桩板式挡土墙支挡结构加固。为评价路堤桩板结构的抗震性能,研究支挡结构在地震动荷载作用下的稳... 详细信息

研究目的:玉蒙铁路位于云南省境内,地质环境错综复杂并且活跃的新构造运动使得该区域地震多发。对于玉蒙铁路陡坡高路堤工点,设计采用路堤桩板式挡土墙支挡结构加固。为评价路堤桩板结构的抗震性能,研究支挡结构在地震动荷载作用下的稳定、沉降和变形,进行室内振动台模型试验,分析路堤桩板式挡土墙在不同地震加速度作用的动力响应,研究支挡结构的抗震可靠性,并与现行的设计计算方法进行对比分析。研究结论:(1)桩板式挡土墙的水平位移、桩身弯矩、挡土板的土压力随加速度增大而增大;(2)当地震烈度大于等于8度时,试验得到的桩身弯矩和挡土板土压力均较目前规范的拟静力法的计算设计值大,说明地震烈度小于等于7度时,可以按照传统的拟静力法进行设计,而当烈度大于等于8度时,则应该适当增大结构的安全系数;(3)该研究成果已成功应用于广大新双线铁路等高烈度地震区的路堤支挡加固工程中。

关键词：地震路堤桩板墙高烈度振动台

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桩板墙桩土作用机理有限元分析

成都理工大学学报（自然科学版） 2006年第4期33卷 365-370页

作者：巨能攀黄润秋涂国祥成都理工大学"地质灾害防治与地质环境保护"国家专业实验室成都610059

桩板墙是一种已得到广泛应用的新型支挡结构。该文采用数值分析方法对岩土体和桩共同作用下,桩上部岩土体剩余下滑力的作用形式、桩身传力方式、桩身内力的计算方法等进行了分析。得到了板桩墙能够显著改善桩后岩土体桩轴法线方向应力... 详细信息

桩板墙是一种已得到广泛应用的新型支挡结构。该文采用数值分析方法对岩土体和桩共同作用下,桩上部岩土体剩余下滑力的作用形式、桩身传力方式、桩身内力的计算方法等进行了分析。得到了板桩墙能够显著改善桩后岩土体桩轴法线方向应力矢量的方向和分布特征,使桩后岩土体的桩轴法线方向的应力矢量分异减小;同时能够将上部坡体和下部锚固段岩土体连接成一个共同作用体,利用其自身强大抗弯能力,在阻止上部变形体出现过大的侧向变形的同时,协调两部分岩土体侧向变形;还能有效改善因开挖引起的坡脚应力集中现象和上部拉应力现象,避免岩土体因过大的应力集中而导致塑性破坏的认识。其分析方法和得到的认识,可为相关工程的优化设计提供参考。

关键词：桩板墙作用机理有限元

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桩板墙在公路工程中的应用

公路交通科技 2001年第5期18卷 17-18页

作者：苏兴钜龙岩市交通局福建龙岩364000

介绍高填方路基的下挡结构物因地基承载力不足。

关键词：桩板墙设计施工公路工程路基

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桩板墙泥石流拦阻结构模型试验研究

科学技术与工程 2017年第23期17卷 298-304页

作者：李菊芳吴红刚陈小云中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 中国铁道科学研究院研究生部北京100081

我国地域辽阔,每年均发生大量的泥石流灾害,给人民的生命财产安全带来巨大威胁。随着我国的经济不断发展,越来越多的泥石流隐患被治理;但是泥石流的形成原因复杂,不仅仅与地形相关,还与气候、地质和地下水等因素有着密切联系,这也就导... 详细信息

我国地域辽阔,每年均发生大量的泥石流灾害,给人民的生命财产安全带来巨大威胁。随着我国的经济不断发展,越来越多的泥石流隐患被治理;但是泥石流的形成原因复杂,不仅仅与地形相关,还与气候、地质和地下水等因素有着密切联系,这也就导致泥石流治理工程中拦挡结构的形式必须要根据现场实际情况来确定。常见的拦挡结构有重力式坝等,近年来桩板墙也被引入到泥石流的治理工程,桩板墙具有强度高、节省材料和拦挡效果好等优点。以舟曲某泥石流沟中桩板墙泥石流拦挡结构为背景,设置了桩板墙模型,放置在水槽中模拟泥石流冲击桩板墙的过程,通过布置在桩板墙迎水面的压力传感器来分析桩板墙的受力情况,并综合桩板墙的拦挡效果、排水效果和坝后淤积等情况进行研究。得到(1)目前已知的泥石流治理工程和模型试验中的桩板墙拦挡效果均比较明显,能够可以有效拦挡泥石流固体物质冲出物;(2)现有部分桩板墙工点及模型试验表明:桩板墙拦挡结构在泥石流的前期,可以通过泄水孔将水及时排出;但是当桩板墙后部淤积的固体物质达到一定厚度时,会导致排水通道被堵塞,影响排水;(3)桩板墙在泥石流治理工程中的受力模式不同于其在边(滑)坡工程中的受力,试验表明泥石流拦挡工程中桩板墙受到的冲击力由上向下逐渐增大,且桩板墙中部受力普遍比边缘要大。

关键词：泥石流桩板墙模型试验