抗滑樁支護的案例
抗滑樁的支護機理(使用Anti-Slide Pile還是Micro-Pile?)
1 引言
在受垂直載荷為主的地基工程中，樁的主要作用是承受垂直載荷，次要功能是承受水平載荷【水平載荷作用下樁的受力和變形分析方法；樁基礎的分類(Classification of Piles)】，例如建筑物、橋梁樁和塔站使用的樁。樁也可用來阻擋純的水平壓力，例如排樁，在基坑開挖之前先在周邊打一排樁，以此阻擋基坑開挖后的土的水平土壓力。此外，樁也可用來支護邊坡，即有一定傾斜角度的自然形成或人工開挖形成的非垂直邊坡，如下圖所示，通常我們把這種類型的樁稱之為邊坡的抗滑樁。抗滑樁與排樁不同之處在于確定滑移面以上的壓力以及可以模擬錨固在巖石中的樁。
2 術語區分
當“抗滑樁”這個術語應用在地基工程和邊坡工程以及英文翻譯時常常會引起一些混淆和誤解，因此在討論抗滑樁的支護機理之前，有必要對這個術語進行概念上的解釋。
(1) 在中文里，我們形象地把這種類型的樁稱為抗滑樁，相應的英文翻譯為Anti-Slide Pile，假如用這個關鍵詞搜索，就會發現使用這個詞的論文作者幾乎全部來自中國國內，不過也有個別例外，例如巖土工程軟件GEO5中有一個模塊就稱作Anti-Slide Pile，專門進行抗滑樁穩定性分析，但在其它國家，由于抗滑樁的主要功能是穩固巖土體，因此通常把抗滑樁稱為Anchored Pile，翻譯成中文就是“錨固樁”。工程師們按照不同的支護類型，抗滑樁經常稱作“Anchored Sheet Pile” 或"Anchored Soldier Pile"。下圖所示的是我以前為了方便設計編寫的一個抗滑樁穩定性分析Sheet，計算原理使用的是AASHTO建議的設計方法[NYDOT (2007) Geotechnical Design Procedure for Flexible Wall Systems]。
展開 抗滑樁支護邊坡的穩定性分析(Stability of Pile/Micro Pile Reinforced Slope)
1 引言
在地基工程中，樁的主要功能是承受垂直載荷，次要功能是承受水平載荷(水平載荷作用下樁的受力和變形分析方法)，最常見的情形是排樁，即在基坑開挖之前先在周邊打樁，用來阻擋基坑開挖后的水平土壓力。偶然地，樁也用于邊坡支護中，即所謂的抗滑樁。這個筆記簡要討論了使用HYRCAN進行抗滑樁支護邊坡的穩定性分析。
2 問題陳述
該邊坡的地層如下圖所示，擬使用兩根抗滑樁支護邊坡。地層劃分為5層，由三種材料組成。
材料的物理力學參數如下所示。
3 分析步驟
(1) 在《免費邊坡穩定分析軟件HYRCAN最新版本Version 1.75.2》中提到，現在我們可以直接導入SLIDE產生的dxf文件，因此首先在SLIDE建立模型的幾何形狀，包括外部邊界，材料邊界和支護，然后在HYRCAN中導入SLIDE輸出的dxf文件，如下圖所示。
在導入過程中同時產生腳本語言，其中三個主要的參數是extboundary，matboundary，addsupport。
(2) 把上述步驟產生的hjs文件內容拷貝到我們已經制作好的分析模板中，另存為一個文件，作為新的導入文件。
(3) 導入該腳本文件，然后定義材料(definemat)包括地層和支護，指定屬性(assignsoilmat)，這些步驟與之前的例子仙童，在此不再贅述。
(4) 可以直接計算，也可以導出腳本，進行微調后再作計算。
計算結果如下:
Min. FOS for Bishop Simplified Method: 1.346
Min. FOS for GLE/M-P Method: 1.315
Min. FOS for Janbu Simplified Method: 1.214
Min.
展開 PFC模擬樁基邊坡 ￥30
這里采用Pb模型模擬抗滑樁，模擬一下抗滑樁支護的砂土邊坡的破壞模式。
這里的變形參數依然采用C30混凝土的參數，強度的話因為樁中一般有鋼筋來承受拉力。
所以樁作為抗彎構件，以彎矩設計值計算出的抗拉強度作為強度值。
模擬樁基邊坡步驟包括：
切坡——預留樁的位置——生成規則排列的樁。
下面為樁的染色破壞圖
以及位移破壞圖：
下面為根據顆粒接觸計算的彎矩圖：
以及剪力圖：
上面直接用table顯示并做成動圖。
注意力的值要乘以尺寸比，彎矩的值要乘以尺寸比的平方。
樁位0.2時的工況，在changzhuang文件中可以設置，讀者自己體會。
染色圖
位移圖
剪力圖
彎矩圖
為了方便對比，補上無支護情況下的變形：
染色圖
位移圖
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展開 更新HYRCAN Version 1.75.3---支護單元(Support Element)
6 樁(Pile)
在地基工程中，樁的主要功能是承受垂直載荷，次要功能是承受水平載荷(水平載荷作用下樁的受力和變形分析方法)，最常見的情形是排樁，即在基坑開挖之前先在周邊打樁，用來阻擋基坑開挖后的水平土壓力。偶然地，樁/微型樁(Pile/Micro Pile)也用于邊坡支護，這種類型的支護與其他類型的支護機理不同，力的作用垂直于支護方向，而不是平行于支護方向。如同其他支護類型一樣，滑動面必須與樁相交，這樣支護才會對滑動面的安全系數產生影響。無論樁的方向如何，都不考慮拉伸或拔出作為樁的破壞模式，只考慮通過樁的橫向剪切力。計算參考《抗滑樁支護邊坡的穩定性分析(Stability of Pile/Micro Pile Reinforced Slope) 》。
樁的抗剪強度(Pile Shear Strength)，是指導致穿過樁的剪切破壞所需的剪切力,注意，樁的抗剪強度是以力的形式(kN)輸入的。這個值是根據樁的橫截面尺寸和橫截面單位面積的抗剪強度計算出來的樁的總抗剪能力。如同土釘的模擬一樣，施力方式通常選擇"被動"。當滑動面與樁相交時，所施加的力(即樁的抗剪強度)的默認方向(Force Direction)與假定的滑動面方向一致(Parallel to Surface)。
7 結束語
這個筆記簡要討論了HYRCAN提供的5種基本支護型式，也有其他類型的支護模式和模型，例如Slide可以考慮帶摩擦力的灌漿拉桿(Grouted Tieback)，雖然使用與灌漿拉桿相同的輸入參數， 但允許考慮土與灌漿界面的摩擦強度(取決于應力)。總的來說，所有的LEM都把支護等效成一個力施加到邊坡面進行計算，沒有考慮支護單元與周圍巖土體的相互作用，而有限元和離散元等數值方法能夠更詳細地考慮支護作用。
展開 預應力錨桿與抗滑樁
是關于滑坡方面的，價格好商量
3D抗滑樁加固土坡穩定性分析
3D抗滑樁加固土坡穩定性分析.rar
抗滑樁加固土坡穩定性分析
1、有一無限長的土質邊坡采用抗滑樁加固，坡高10.0m，坡角為1:1.5，樁位置距離坡角為10.5m,樁長為15.5m,樁徑0.8m，樁間距4D為3.2m，樁端距離土體底部2.0m。
分析中土體采用理想線彈塑性Mohr-Coulomb模型，樁為彈塑性材料，參數如下：
圖1 模型參數圖
圖1 三維有限元模型構建
表1 有限元參數表
2、圖形繪制
（1）先繪制35.0*1.6m，拉伸長度為20，再剪切出土坡的形狀和樁的控位。
（2）土體摩擦角為55.46度，黏聚力為40Kpa，強度折減系數為0.5；
（3）裝配、分析步
靜力分析，初始增量步設置為0.1；非對稱分析，
（4）定義接觸
樁周、樁端法相接觸表面硬接觸，摩擦系數為0.51；
（5）定義載荷、邊界條件
荷載模型，限定模型左右兩面上x向的位移，限定前后兩面上y向的位移和底部三方向的位移。
圖2 邊界條件圖示
（6）劃分網格
網格劃分在part的層面上進行的。
（7）選擇C3D8（八節點六面體單元），Approximate global size設置為0.5，土與樁接觸的邊上設置為8個種子；
圖3 網格劃分圖示
（8）結果分析
樁前土體在樁頂以下范圍約4倍樁徑下，脫開變形，樁后土體與樁之間大部分都處于閉合狀態。
展開 抗滑樁類型、設計及計算，這樣講解容易多了吧！
二、抗滑樁類型
實際工程應用中，應根據滑坡類型及規模、地質條件、滑床巖土性質、施工條件和工期要求等因素具體選擇適宜的樁型。
三、抗滑樁破壞形式
總體而言，抗滑樁破壞形式主要包括：
(1) 抗滑樁間距過大、滑體含水量高并呈流塑狀，滑動土體從樁間擠出；
(2) 抗滑樁抗剪能力不足，樁身在滑面處被剪斷；
(3) 抗滑樁抗彎能力不足，樁身在最大彎矩處被拉斷；
(4) 抗滑樁錨固深度及錨固力不足，樁被推倒；
(5)抗滑樁樁前滑面以下巖土體軟弱，抗力不足，產生較大塑性變形，使樁體位移過大而超過允許范圍；
(6)抗滑樁超出滑面的高度不足或樁位選擇不合理，樁雖有足夠強度，但滑坡從樁頂以上剪出。
對于流塑性地層，滑體介質與抗滑樁的摩阻力低，土體易從樁間擠出。
展開 Abaqus抗滑樁加固土坡穩定性分析Step by Step ￥3
Abaqus抗滑樁加固土坡穩定性分析-01-15.pdf
抗滑樁類型、設計及計算，這樣講解容易多了吧！
二、抗滑樁類型
實際工程應用中，應根據滑坡類型及規模、地質條件、滑床巖土性質、施工條件和工期要求等因素具體選擇適宜的樁型。
三、抗滑樁破壞形式
總體而言，抗滑樁破壞形式主要包括：
(1) 抗滑樁間距過大、滑體含水量高并呈流塑狀，滑動土體從樁間擠出；
(2) 抗滑樁抗剪能力不足，樁身在滑面處被剪斷；
(3) 抗滑樁抗彎能力不足，樁身在最大彎矩處被拉斷；
(4) 抗滑樁錨固深度及錨固力不足，樁被推倒；
(5)抗滑樁樁前滑面以下巖土體軟弱，抗力不足，產生較大塑性變形，使樁體位移過大而超過允許范圍；
(6)抗滑樁超出滑面的高度不足或樁位選擇不合理，樁雖有足夠強度，但滑坡從樁頂以上剪出。
對于流塑性地層，滑體介質與抗滑樁的摩阻力低，土體易從樁間擠出。
展開 ex11-3抗滑樁加固邊坡穩定性分析
ex11-3抗滑樁加固邊坡穩定性分析
抗滑樁方案對滑坡防治效果的有限元數值模擬評價 ￥59
在抗滑樁-滑坡模型構建中，除了網格劃分外，還有一些十分關鍵的技術難點。比如，接觸模型的設置。非線性接觸模擬，是Abaqus比其它巖土相關數值軟件強大的地方之一。本模型選擇有限滑移接觸模型。另外，在接觸的主面和從面問題上，也是十分關鍵的。推薦看看石亦平老師的《有限元分析實例詳解》，上面對接觸問題做了比較詳細的講解。抗滑樁對滑坡的抗滑過程，實質就是抗滑樁結構與滑坡結構之間的相互作用，更具體點就是抗滑樁與滑坡巖土體之間的接觸作用。因此，滑坡-抗滑樁模型的最核心問題就是接觸問題。
下面輸出的云圖分別是位移、應力和塑性應變，其中為了便于觀察，變形被放大了50倍。從放大后的云圖來看，滑坡體與抗滑樁均發生了變形。其中滑坡體發生了塑性變形，塑性變形區主要集中在滑帶附近、坡腳、與抗滑樁接觸面附近的滑體。對于抗滑樁而言，假設其為彈性體，因此發生的彈性變形。從應力云圖來看，在抗滑樁靠近滑帶處的應力最為集中。圖4位坡肩點水平位移隨強度折減系數變化。當折減系數增大至1.92時，模型不收斂。說明在抗滑樁治理后，該滑坡穩定系數達到1.92。因此，本模型中抗滑樁防治效果十分明顯。
圖1 抗滑樁與滑坡位移云圖
圖2 應力云圖
圖3 塑性應變云圖
圖4 坡肩水平位移隨折減系數變化
展開 邊坡處治常用的抗滑樁施工，你搞清楚工序了嗎？
來源：百度文庫
版權歸原作者所有
1 概 述
樁是深入土層或巖層的柱形構件。邊坡處治工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體，依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力，而使邊坡保持平衡或穩定，見圖1。
抗滑樁與一般樁基類似，但主要是承擔水平荷載。抗滑樁也是邊坡處治工程中常見常用的處治方案之一，從早期的木樁，到近代的鋼樁和目前在邊坡工程中常用的鋼筋混凝土樁，斷面型式有圓形和矩形，施工方法有打入、機械成孔和人工成孔等方法，結構型式有單樁、排樁、群樁，有錨樁和預應力錨索樁等。
抗滑樁類型、特點及適用條件
(1)抗滑樁的類型
抗滑樁按材質分類有木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁和組合樁。
抗滑樁按成樁方法分類，有打入樁、靜壓樁、就地灌注樁，就地灌柱樁又分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁兩大類。在常用的鉆孔灌注樁中，又分機械鉆孔和人工挖孔樁。
抗滑樁按結構型式分類，有單樁、排樁、群樁和有錨樁，排樁型式常見的有椅式樁墻、門式剛架樁墻、排架抗滑樁墻(見圖2)，有錨樁常見的有錨桿和錨索，錨桿有單錨和多錨，錨索抗滑樁多用單錨，見圖3。
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