壓力分散型錨索加固邊坡效應(yīng)研究.pdf

1、論文依托國家自然科學(xué)基金(50874085)“邊坡加固的壓力分散型錨索的加固機理與設(shè)計方法”和廣東省科技計劃項目(63123)，以廣賀高速公路建設(shè)工程為工程背景，通過室內(nèi)模型試驗和數(shù)值模擬方法系統(tǒng)研究了壓力(分散)型錨索加固邊坡的錨固效應(yīng)。
　　 (1)簡要介紹了相似原理、有限元強度折減法、極限平衡條分法以及離心機試驗原理等相關(guān)基礎(chǔ)理論。
　　 (2)在相關(guān)文獻查閱基礎(chǔ)上，受離心機模型試驗原理和有限元強度折減法的啟示，結(jié)

2、合前期試驗的經(jīng)驗，提出了模型試驗思路。針對巖土工程多功能試驗裝置進行復(fù)雜邊坡穩(wěn)定性評價模型試驗，創(chuàng)造性地提出了邊坡內(nèi)采用埋置鋼管+配重的試驗方案。針對提出的方案，應(yīng)用FLAC軟件分析研究了無鋼管、邊坡內(nèi)部加設(shè)鋼管且鋼管與巖體邊坡介質(zhì)間粘聚力較小和粘聚力較大三種情況下鋼管對邊坡穩(wěn)定性影響的變化規(guī)律。通過對計算結(jié)果的應(yīng)力、位移以及邊坡安全系數(shù)、剪切應(yīng)變增量及塑性破壞區(qū)云圖的對比分析，得出加鋼管的方法會對邊坡體的穩(wěn)定性造成一定程度的影響，但是

3、當鋼管與介質(zhì)材料之間界面c、φ足夠小時，這種影響作用可以忽略不計。驗證了提出試驗方案的可行性和合理性，并建議在室內(nèi)模型中對鋼管進行相應(yīng)處理。
　　 (3)采用室內(nèi)模型試驗方法研究了壓力(分散)型錨索的加固效應(yīng)。以廣賀高速公路第6標段K24+583～K24+810右側(cè)的路塹高邊坡為試驗原型，設(shè)計制作了模型。試驗中采用對Ⅰ＃模型(無錨邊坡)、Ⅱ＃模型(錨固邊坡)增加配重的方式使其發(fā)生破壞，通過分析邊坡的變形情況、錨索預(yù)應(yīng)力的變化規(guī)律

4、以及錨索軸力的分布情況，研究了邊坡的位移形態(tài)、壓力(分散)型錨索的錨固效應(yīng)，以及壓力(分散)型錨索力的傳遞機理，并且基于相似原理、強度折減法以及極限平衡條分法推導(dǎo)了求解邊坡的安全系數(shù)方法。在傳統(tǒng)理論基礎(chǔ)上提出一種計算安全系數(shù)的新方法，計算求得原型無錨邊坡和群錨加固后邊坡的安全系數(shù)，分別為1.073和1.444，滿足邊坡穩(wěn)定性設(shè)計要求。
　　 (4)針對模型試驗的模型，采用FLAC3D對試驗內(nèi)容進行數(shù)值模擬計算。對無錨邊坡和加固后

5、邊坡的穩(wěn)定性以及壓力(分散)型錨索的錨固效應(yīng)進行了分析研究，研究結(jié)果顯示：增加自重邊坡發(fā)生了滑移，加固后邊坡的安全系數(shù)大大提高，由無錨邊坡的1.07提高到了錨固后的1.47，數(shù)值計算結(jié)果基本與模型試驗相符合，更全面清晰的了解了錨索的加固效果，也進一步驗證了試驗方案的可行性。
　　 (5)在模型試驗中通過旋轉(zhuǎn)邊坡降低了邊坡的穩(wěn)定性，加載使其失穩(wěn)破壞，通過數(shù)值模擬，研究了邊坡旋轉(zhuǎn)和加載過程對邊坡滑移面以及安全系數(shù)的影響。