摘要: |
随着经济的发展,越来越多的高边坡工程出现在工程建设的各个工程领域;而预应力锚索抗滑桩已发展成为高边坡加固的一种重要有效手段。本文结合铁道第二勘察设计院地质路基处工程项目一襄渝铁路线增建二线工程石庙沟车站路基整治,利用结构力学分析方法和格朗日显式有限差分法,对石庙沟车站路堑高边坡进行了稳定性计算,分析了锚索桩的受力特征,并对桩—锚—岩体相互作用机理进行了探讨。
本文首先运用结构力学分析方法,桩身悬臂段按桩与锚索的变形协调、锚固段按Winkler弹性地基梁考虑,对石庙沟车站路堑高边坡进行了稳定性分析,得到了锚索桩桩身弯矩、剪力及位移,预应力锚索的终拉应力。然后,运用拉格朗日显式有限差分法,利用FLAC<'3D>软件,考虑了桩一锚一岩体三者之间的相互作用,对K323+050边坡进行了稳定性计算,得到了锚索桩的受力特征以及岩体的应力、变形及塑性区分布。
通过有限差分法与结构力学法的对比分析,可得出这两种方法存在许多相同之处。这两种方法计算出来的桩顶水平位移值相差不大,桩身最大弯矩剪力都位于锚固面附近且数值相差不大。但这两种方法也存在差异,桩、锚的连接通过桩、锚共同节点的平动自由度耦合实现,可计算出桩单元与锚索单元连接处的应力集中效应;有限差分法计算出的桩身锚固段下段的弯矩剪力值都非常小,而结构力学法计算出的弯矩剪力值相对较大。
有限差分法的优点在于可以考虑地层特性,局部变形对边坡稳定性的影响,桩、锚索与岩体的耦合效应。所得成果对本工程有指导意义,对相关工程有参考和借鉴作用。
|