碎裂結構巖體路塹邊坡錨固機理分析及其應用研究.pdf

1、等厚層狀碎裂結構巖體是工程中最常見的一種碎裂巖體結構，這種巖體結構邊坡的加固技術是工程技術人員最難把握的。錨作為一種原位巖體加固方法，自誕生之日起即獲得廣泛應用，經幾十年的研究和工程實踐，被國內外巖土工程界公認為是直接加固巖體的最具發(fā)展前途的方法。本文對等厚層狀碎裂結構巖體路塹邊坡的錨固及其應用技術展開了研究，研究內容涉及了邊坡變形破壞機理、穩(wěn)定性評價方法、錨固機理、錨固設計計算方法和錨固格子梁坡面結構等，研究手段采用了模型試驗、解析計

2、算、流形元及有限元數(shù)值分析和工程實例設計及監(jiān)測等。通過比較全面系統(tǒng)的研究，本文獲得的主要成果及結論如下：(1)模型試驗結果發(fā)現(xiàn)，碎裂結構巖體路塹邊坡破壞包括淺層破壞和深層破壞，無論加錨與否，離開坡面一定距離后碎裂結構巖體路塹邊坡變形是連續(xù)的，呈現(xiàn)出似均質巖體特征，因此可用似均質巖體穩(wěn)定性計算方法分析碎裂結構巖體路塹邊坡的整體穩(wěn)定性。 (2)研究提出了加錨后碎裂結構巖體路塹邊坡將形成三個變形區(qū)：直接壓縮區(qū)、剪切變形區(qū)、連續(xù)變形區(qū)。

3、引入相關假設后導出了錨力作用形成的直接壓縮區(qū)計算深度解析式。 (3)提出主動錨和被動錨聯(lián)合治理碎裂結構巖體路塹邊坡的觀點，并提出主動錨治理邊坡的深層破壞，其長度由似均質巖體穩(wěn)定性計算獲得的邊坡破裂面位置決定，被動錨治理邊坡的淺層破壞，其長度由錨力作用形成的直接壓縮區(qū)深度決定。 (4)研究發(fā)現(xiàn)加錨后碎裂結構巖體路塹邊坡破裂面會向邊坡深部發(fā)展，這對錨的非錨固段超過滑裂面長度有影響。研究結果表明，錨的非錨固段超過滑裂面長度可用

4、Hobst經驗公式估算。 (5)邊坡錨固的斷裂力學研究結果表明：在裂紋尖端施加錨固力效果最好，錨固效果隨錨間距的減小呈非線性增加。引入相關假設后導出了錨間距的斷裂力學解析計算式。 (6)采用流形元和ANSYS分析了邊坡錨固機理，結果表明邊坡加錨后可減小邊坡巖土體位移、均化邊坡錨固區(qū)內的應力分布梯度，有利于邊坡穩(wěn)定。 (7)研究并首次提出邊坡穩(wěn)定性極限平衡分析時錨作用力簡化的“三類條塊法”。研究認為路塹邊坡安全系數(shù)