论文摘要
格构锚固是工程实际中常用的一种边坡加固结构,但其梁间距的设计理论还很不完善。本文针对土质边坡的格构锚固结构,考虑边坡的浅表层稳定性和整体稳定性控制要求,采用塑性极限分析方法,分别建立了格构横梁间距与纵梁间距的计算方法,并采取数值模拟方法进行分析验证。主要研究结果如下:(1)阐述了降雨作用是造成坡体浅表层失稳的一个重要诱因,在降雨入渗作用下边坡浅表层土体从非饱和状态逐渐演变为饱和状态,土体抗剪强度降低导致其滑动失稳,横梁间的土体滑动模式可采取为顺坡曲线破坏模式。(2)基于极限分析上限理论,建立了边坡浅表层稳定性分析的旋转破坏机构和多块体破坏机构,以及锚固边坡整体稳定性分析的旋转破坏机构,推导出了格构横梁间距和纵梁间距的计算表达式。(3)讨论了边坡浅表层稳定性设计安全系数、土体强度参数、边坡坡度、浸润软化深度等因素对横梁间距的影响。随着土体强度参数的提高,横梁间距呈非线性增大;随着设计安全系数、坡度、浸润软化深度的提高,横梁间距逐渐变小。(4)分析了锚杆(索)的设置位置(包括锚固初始位置,以及多排锚的间距)、锚固体倾角、土体的内摩擦角和黏聚力、边坡整体稳定性设计安全系数、边坡几何形态等因素对纵梁间距的影响特征。随着锚固角的增大,纵梁间距减小,合理锚固角度在5~20°范围内;随着沿坡向锚固间距的增大,纵梁间距变大;随着上坡角以及下坡角的增大,纵梁的锚间距变小,且纵梁间距对下坡角的变化更为敏感;随着土体强度参数的增大,纵梁的设置间距呈非线性增大。(5)采用FLAC3D数值模拟方法,分析了格构横梁间距与纵梁间距对锚固边坡稳定性的影响特征,稳定系数及潜在滑面计算结果与理论分析结果均基本一致。实例分析显示,两种方法得到的边坡稳定系数最大误差为8.27%。本文关于格构锚固结构的合理梁间距计算方法的研究结果,可为实际工程中格构锚固设计提供指导和参考,具有重要理论意义和应用价值。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 彭煌
导师: 肖世国
关键词: 格构锚固,塑性极限分析,上限法,横梁间距,纵梁间距,浅表层稳定性,整体稳定性
来源: 西南交通大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 西南交通大学
基金: 国家自然科学基金项目(51278430)
分类号: TU43
DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.002096
总页数: 79
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标签：格构锚固论文; 塑性极限分析论文; 上限法论文; 横梁间距论文; 纵梁间距论文; 浅表层稳定性论文; 整体稳定性论文;