长锚索-短锚杆联合加固高陡边坡作用机理及加固方案优化研究

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锚杆和锚索用于加固高边坡在工程中已经有了大量应用，并且取得了很好的效果，但对锚杆和锚索加固高边坡作用机理的理论研究远落后于工程实践。对锚杆和锚索联合加固高边坡的作用机理研究更是甚少。本文通过数值模拟，对长锚索短锚杆联合加固高边坡的作用机理做了较为深入的研究。本文考虑了4种地质因素，2种开挖因素，4种支护加固因素，每个因素考虑了3个水平，运用均匀设计理论，共设计了模拟实验405次，并采用离散单元法理论，运用UDEC程序模拟了长锚索短锚杆联合加固高边坡的各种方案，得到了坡体塑性区、应力场变化的数据。通过比较分析典型的高边坡在锚索-锚杆联合加固、群锚杆加固、群锚索加固和不加固的时候坡体内塑性区的变化以及典型区域内锚索锚杆周围应力场的改变，揭示了锚索锚杆联合加固高边坡的作用机理，即锚索锚杆联合加固高边坡时，在坡面附近形成了“梁壳”，同时也提高了岩体的强度，充分发挥了岩体自身作为支护主体的作用，大大提高了高边坡的稳定性。研究结果还表明：“梁壳”的形状与锚索锚杆在坡体内的布置形式和密度密切相关，而“梁壳”的形状对其受力分布影响很大，进而影响锚索锚杆联合加固高边坡的效果。建议上部岩体多布置锚杆少布置锚索，在下部岩体中锚索密度适当加大，必要时采用短锚杆、短锚索和长锚索联合作用下部岩体，以求改变“梁壳”的形状，使其受力更合理，同时这样做对岩体强度提高有更为有利。同时，本文在揭示锚索锚杆联合加固高边坡机理研究的基础上，做了锚杆锚索联合加固高边坡方案优化分析，提出了安全储备度新概念，引入了技术经济学中的性价比做为优化指标，建立了基于性价比的新安全评价体系，拟合了便于使用的加固方案支护参数优化公式。

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作者
朱光涛;
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作者单位

华东交通大学;

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授予单位华东交通大学;
学科道路与铁道工程
授予学位硕士
导师姓名刁心宏;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 U418.52;TU331;
关键词
短锚杆; 长锚索; 联合加固; 高陡边坡;

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7. 预应力锚索框架加固边坡的作用机理研究 [A] . 刘宝奎 . 2006

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