節(jié)理裂隙邊坡穩(wěn)定性及錨注加固效應(yīng)研究.pdf

1、隨著高陡節(jié)理邊坡工程的不斷涌現(xiàn)，邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題日趨復(fù)雜和重要，錨桿作為常規(guī)的邊坡加固手段被廣泛采用。然而，由結(jié)構(gòu)弱面控制的節(jié)理邊坡實(shí)施錨桿加固措施時(shí)，巨大的下滑力常會(huì)造成節(jié)理滑動(dòng)面區(qū)域錨桿受力狀態(tài)的劣化；預(yù)應(yīng)力錨桿由于巖石的蠕變及鋼筋的塑性，也會(huì)導(dǎo)致錨桿預(yù)應(yīng)力的衰減；由于巖體節(jié)理力學(xué)性質(zhì)的各向異性，使邊坡錨固工程設(shè)計(jì)時(shí)，產(chǎn)生加錨節(jié)理面抗剪強(qiáng)度和錨桿抗拔力兩者難以兼顧的矛盾；錨桿諸如此類(lèi)的弊端將會(huì)導(dǎo)致工程中錨桿錨固功能的失效，從而給邊坡

2、工程的支護(hù)安全帶來(lái)隱患。錨注加固工藝將錨桿和注漿的加固手段有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)形成錨桿與注漿膠結(jié)體復(fù)合結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到有效加固節(jié)理邊坡的目的，這種特殊的復(fù)合加固結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了兩種材料的特點(diǎn)，因此避免了錨桿單獨(dú)作用所存在的弊端，使錨注加固后的邊坡巖體應(yīng)力集中現(xiàn)象得以改善，巖體結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)更趨合理，從而降低了加錨節(jié)理邊坡的安全隱患。通過(guò)研究節(jié)理裂隙邊坡的錨注加固效應(yīng)，最終為邊坡的錨注加固優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)，是當(dāng)前勢(shì)在必行的工作，作者結(jié)合湖

3、南省交通廳“常德一張家界高速公路節(jié)理邊坡錨注加固效應(yīng)研究”課題項(xiàng)目，對(duì)節(jié)理裂隙邊坡穩(wěn)定性及錨注加固效應(yīng)進(jìn)行了全面深入的研究。 首先，根據(jù)節(jié)理邊坡的基本破壞類(lèi)型，建立了相應(yīng)的邊坡失穩(wěn)力學(xué)狀態(tài)模型，運(yùn)用相應(yīng)的力學(xué)理論，分析了節(jié)理弱面對(duì)邊坡巖體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性的控制作用；基于強(qiáng)度理論和潛在滑移面理論對(duì)節(jié)理邊坡的失穩(wěn)破壞機(jī)制進(jìn)行了推理和論證。 根據(jù)節(jié)理邊坡錨注加固結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，建立了錨注節(jié)理力學(xué)模型，基于巖體節(jié)理力學(xué)理論，在分析

4、巖體節(jié)理、加錨節(jié)理的強(qiáng)度特性以及本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了錨注節(jié)理的剪切強(qiáng)度公式以及本構(gòu)方程，通過(guò)普通節(jié)理、加錨節(jié)理和錨注節(jié)理三者力學(xué)特性的對(duì)比，揭示出節(jié)理邊坡錨注加固效應(yīng)的力學(xué)本質(zhì)。 利用RYL-600型微機(jī)控制巖石剪切試驗(yàn)機(jī)，通過(guò)室內(nèi)模擬節(jié)理剪切試驗(yàn)的方法，研究了各種結(jié)構(gòu)狀態(tài)節(jié)理面的剪切力學(xué)特性，獲得了相應(yīng)的剪力—剪位移全程曲線(xiàn)，經(jīng)過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的整理、分析和對(duì)比，得到了錨注節(jié)理的強(qiáng)度和變形規(guī)律及其相應(yīng)的影響因素，揭示了錨注節(jié)理

5、相對(duì)于普通節(jié)理、加錨節(jié)理的力學(xué)特性的變化規(guī)律。 應(yīng)用FLAC3D數(shù)值分析軟件，對(duì)錨注加固節(jié)理邊坡進(jìn)行了模擬對(duì)比分析，通過(guò)對(duì)開(kāi)挖節(jié)理邊坡、注漿節(jié)理邊坡、加錨節(jié)理邊坡以及錨注節(jié)理邊坡的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)和特征測(cè)試點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變的分析，從宏觀(guān)的角度說(shuō)明了錨注加固對(duì)于節(jié)理裂隙邊坡強(qiáng)度及穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)。 運(yùn)用斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)分別對(duì)錨桿的加固效應(yīng)及巖體注漿的加固效應(yīng)進(jìn)行了研究；并對(duì)錨固工程中錨桿單獨(dú)作用的弊端和不足進(jìn)行了分析。 本文