摘要：滚石灾害是西部山区常见的一种地质灾害,工程实践表明,在滚石防护结构上设置垫层材料能有效地减轻滚石的冲击力,而滚石冲击力是滚石防护结构设计的关键荷载,目前国内外尚无合理的计算公式,严重地影响了滚石防护结构的应用。在以典型滚石防护结构为原型,根据球形压模压入半空间基本理论,在假设垫层材料为理想弹塑材料的基础上,研究了垫层材料的冲击特性,推导了滚石冲击压力计算公式,为滚石防护结构设计提供合理的冲击力计算公式。结果表明:在考虑垫层材料的实际弹塑性特征时,计算出的滚石冲击压力远小于由完全弹性碰撞理论确定的冲击压力值;垫层材料能有效地减轻滚石对防护结构的冲击作用。

摘要：在国内外众多抗拔桩原位及室内测试资料的基础上，建立了抗拔桩桩周土体的破裂面方程，以往假设的各种抗拔桩桩周土的破裂形状都是其特例。在此基础上研究了抗拔桩的极限承载力，并提出了一个极值原理。

摘要：针对嵌岩桩荷载传递研究中存在的问题,根据桩体与围岩体接触面上的应力-应变关系以及剪滞模型,研究了嵌岩桩的荷载传递特性。推导了考虑桩、岩界面脱黏与完全黏结两种条件下嵌岩段侧阻力分布规律的计算公式。研究了桩、岩相对刚度、外荷载等级对荷载传递特性的影响,讨论了桩端荷载分担比例与嵌岩段所需埋设深度的关系等。研究成果对嵌岩桩设计具有指导意义。

摘要：钢筋混凝土棚洞结构是西部滚石灾害多发区最为有效的滚石防护结构,一般通过在棚洞顶部铺设一定厚度的砂砾石垫层来达到缓冲吸能的目的。在棚洞结构设计中,确定滚石冲击力大小是关键,而目前国内外尚无合理的计算公式,严重地影响了滚石棚洞结构工程应用。由于滚石冲击能量大,冲击时间短暂,涉及到结构大变形和复杂的能量转换关系,因而滚石冲击荷载下棚洞结构的动力响应研究难度较大。以实际滚石棚洞结构为原型,采用动力有限元对滚石冲击过程进行了数值仿真,研究滚石在不同冲击角度下棚洞结构的动力力学响应,为滚石防护工程设计提供理论基础。

摘要：针对抗滑群桩设计理论方面存在的问题,即荷载传递及滑坡推力分配的不确定性,基于极限分析的上限定理,给出了一种抗滑群桩的设计方法,即人为增大第一排抗滑桩的桩间距,并按极限土压力公式设计,作用在第二排抗滑桩上的荷载则按照上限定理给出。根据上述思想,并结合滑坡能量安全系数的定义和多块体体系速度场计算方法,提出了抗滑群桩的一种设计理论。

摘要：由于粗粒土的直剪试验存在显著的尺寸效应,且室内常规直剪仪无法调整试样尺寸,所以难以准确获得粗粒土的抗剪强度参数。基于此问题,介绍了一种可以改变试样尺寸的组装式直剪仪。该直剪仪由出力装置、位移量测装置、反力框架、剪切盒等部分组成。通过改变每一层剪切盒的钢环嵌套个数来改变试样的直径,直径有6.18、10、15、20 cm 4个取值;改变剪切盒的叠置层数来改变试样的高度,高度有5、10、15、20 cm 4个取值,试样直径和高度共有16种组合。在此基础上,选取薛城水电站引水隧洞开挖弃渣为试样,进行5组平行直剪试验,验证了该直剪仪的可重复性以及试验结果的可靠性。改变试样直径D与高度H的组合,进行一系列直剪试验研究了该试样直剪试验的尺寸效应,得出该试样的合理试样尺寸。

摘要：针对预应力锚杆作用机制研究方面存在的问题,根据弹性理论轴对称问题的基本理论和方法,在引入锚杆影响范围内岩体平均轴向应力(平均轴向应变)假设的条件下,推导锚杆在完全黏结条件下界面剪应力分布公式;以此为基础,在考虑界面本构关系情况下,研究界面脱黏段的剪应力分布及脱黏段长度,阐述预应力锚杆的荷载传递特性,从而为预应力锚杆设计提供理论依据。

摘要：滚石灾害是5.12地震诱发的主要次生山地灾害之一,因具有随机和不可预见性,成为灾后重建中地质灾害防治的难点。滚石防治的核心问题是解析滚石对坡面的冲击响应,由于冲击过程历时短、变形大和能量转换复杂,通过传统理论分析方法分析较为困难。为此,以Hertz理论为基础,考虑坡体的弹塑性特性,模型化滚石冲击为自由落体冲击的半无限体问题,运用动力有限元数值仿真技术,研究了滚石对坡面法向冲击特性,揭示滚石冲击速度、滚石半径对坡面土体动力响应的影响。结果显示基于弹塑性冲击理论的计算结果与数值模拟结果较为吻合,而完全弹性冲击理论的计算结果偏差较大,即基于弹塑性理论的滚石灾害防护设计更为合理。

摘要：在铺设轨道、公路等工程建设过程中,常有需要填筑以保证路基宽度或高度的情况。当填筑边坡设计坡度不能满足工程需要,且由于地形条件限制不能采用放缓设计边坡的方法时,提出了路堤边坡抗滑桩超前支护的思想。采用数值方法分别模拟了按原设计坡度填筑和采用4种不同截面尺寸超前支护桩结构加固后填筑的情况。根据计算得出的路堤边坡塑性区开展结果,分析了边坡的稳定性,通过比较得出最优的路堤边坡抗滑桩超前支护方案。采用有限元方法分析了优选超前支护桩方案,超前支护桩与填筑土体相互作用中超前支护桩上土压力和位移的大小及分布特点。

摘要：针对高切坡施工常常导致边坡失稳破坏,诱发滑坡发生的现象,提出采用超前支护桩整治不稳定高切坡的设计理论。采用解藕方法研究了超前支护桩与开挖坡体之间的相互作用机制,其中高切坡开挖面采用弹性理论分析；超前支护桩采用可以考虑桩侧向土体屈服的弹塑性理论进行桩的内力理论解,根据两者之间荷载变形关系建立联系求解,为高切坡超前支护桩的设计提供依据。结果表明：桩土相互作用力大于常规主动土压力,与边坡开挖量、开挖高度、支护桩的刚度以及土体性质等因素密切相关。