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土钉墙加固顺层石质路堑的作用机理与工作性状的研究
| 论文题名： | 土钉墙加固顺层石质路堑的作用机理与工作性状的研究 |
| 关键词： | 土钉墙;顺层石质路堑;数值模拟;路基加固 |
| 摘要： | 顺层石质路堑由于其岩层倾角与路基倾角相差不多而容易产生滑坡，这时在近似垂直于岩层层面的方向安装土钉锚杆对边坡进行加固。现阶段土钉支护多用于土质工程，用土钉墙加固顺层石质路堑在工程中比较少见，对其作用机理和工作性状尚缺乏深入系统的研究。因此研究土钉墙加固顺层石质路基具有重要的意义和良好的经济效益。本文对其加固机理和工作性状从现场试验和理论计算两个方面进行研究。 取有代表性试验段：渝怀铁路DK409+982～DK410+035段为研究对象，在土钉上安设钢弦式拉力计测定边坡开挖加固后土钉的应力情况。根据测试结果得到土钉的受力情况：土钉拉力沿长度方向呈曲线分布且有峰值存在，土钉拉力随时间的延续有增大趋势，土钉的最大拉力出现在墙的中部，土钉的受力状态并不取决于墙体水平位移的大小，而与潜在破裂面有关。实测墙背土压力远小于极限平衡方法计算的主动土压力，且中间大两头小。 利用FLAC软件分别对加固前、后典型断面的应力与变形进行模拟计算。计算模型：本工程范围内以砂岩为主，属弹塑性材料，采用摩尔—库仑准则。在拉应力状态下，拉应力达到抗拉强度时材料受拉破坏。岩石采用四边形单元，土钉采用锚杆单元，面层采用梁单元模拟。计算表明，无论边坡坡体还是支护土钉的应力、应变状态以及位移大小与加固前相比均得到了相当大的改善，加固效果非常明显。 本文从现场试验和理论计算两个方面对土钉墙加固顺层石质路堑的受力机理和加固效果进行研究，由于土钉把各层岩石联成了一个整体，改变了土压力分布，减小了土压力数值，有效抑制了坡体变形，提高了坡体自身强度和坡体的整体稳定性。验证了采用土钉墙加固顺层石质路基的科学性与可行性。 |
| 作者： | 邢焕兰 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 陈龙珠;陈进杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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