论文题名: | 岩质高边坡的稳定性及预应力锚索框架梁加固研究 |
关键词: | 高速公路;岩质高边坡;预应力锚索框架梁;加固效果;受力稳定性 |
摘要: | 边坡稳定性研究历来是岩土工程界重点关注的研究课题。降雨和地震是引起边坡破坏最主要的自然灾害原因,也是造成边坡失稳最直接的因素。研究降雨入渗和地震作用对岩质边坡的稳定性影响,得出岩质边坡的失稳机理,对岩质边坡的失稳应对措施有重大意义。本研究依托贵州省剑河至黎平高速公路ZK17+140~ZK17+280右侧岩质高边坡工程,采用理论分析、现场监测、数值模拟等方式研究在不同降雨强度条件和不同地震峰值加速度影响下加固预应力锚索框架梁岩质高边坡的稳定性。论文的主要内容和结果如下: (1)根据岩质高边坡工程,结合其地质条件与特点,总结分析岩质高边坡变形和破坏模式,以及影响岩质高边坡稳定性的主要因素,从降雨和地震两方面分析诱发岩质高边坡失稳机理。 (2)通过对预应力锚索框架梁加固后的岩质高边坡进行现场监测,监测内容主要包括边坡深层土体位移、锚索预应力、边坡坡面位移等内容。同时采用FLAC3D软件模拟自然状态下的加固前和加固后的岩质高边坡,通过结合现场监测数据与自然状态下加固后的高边坡数值模拟结果进行对比验证,以及对比加固前后岩质边坡的稳定性,表明预应力锚索框架梁的加固效果显著。 (3)在降雨入渗理论和非饱和抗剪强度理论的基础上,建立预应力锚索框架梁加固后的岩质高边坡模型,分析不同降雨强度和降雨时间条件下加固后岩质高边坡的稳定性以及锚索框架梁的受力特征。根据预应力锚索框架梁的扩散作用,提出了改进Bishop条分法,计算降雨条件下加固边坡的安全系数,最终结果相比数值模拟得出的安全系数更合理,更接近实际情况。 (4)采用拟静力法,分析预应力锚索框架梁加固后岩质高边坡在地震动力响应下的稳定性和变形规律,系统分析了加固后岩质边坡受地震作用下的位移变化、应力分布、孔隙水压力变化、塑性区分布和锚索和框架梁的动力响应,进一步评价预应力锚索框架梁的加固效果。 |
作者: | 杜皓 |
专业: | 土木工程 |
导师: | 梁小勇;赵全胜 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 河北科技大学 |
学位年度: | 2022 |