巖石高邊坡開挖松弛區(qū)及加固支擋結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、該項研究是以京珠高速公路粵境北段巖石高邊坡開挖工程作為工程背景的.在介紹了坡體結(jié)構(gòu)概念并提出建立坡體結(jié)構(gòu)方法的基礎上,根據(jù)對京珠高速公路粵境北段路塹高邊坡工程中百余處巖石高邊坡的調(diào)查總結(jié),選擇了其中較為具有代表意義的厚層砂巖、煤系地層、紅土地層及殘坡積層路塹高邊坡共4類巖石高邊坡作為研究對象,為對巖石高邊坡開挖松弛區(qū)的分析打下了堅實的實際地質(zhì)力學模型基礎.在對坡體受開挖卸荷作用而產(chǎn)生的應力場與位移場分析的基礎上,分析了坡體的開挖影響范圍

2、,提出了描述坡體開挖松弛區(qū)的一種定義.闡明在坡體開挖影響范圍內(nèi),不同的穩(wěn)定系數(shù)對應不同的松弛區(qū).判斷一定穩(wěn)定系數(shù)下開挖松弛區(qū)的過程實際上也是搜索該穩(wěn)定系數(shù)下開挖坡體潛在滑面的過程.提出均質(zhì)邊坡開挖松弛區(qū)可以用彈性理論中的楔形體理論分析,在平面應變問題的基礎上得到開挖坡體的三向應力場之后,可運用考慮安全儲備后的強度條件(主要為摩爾—庫侖或德魯克—布拉格強度準則和單軸抗拉強度準則)解析坡體分步開挖過程中的松弛區(qū)范圍,給出了具體的計算步驟,并

3、通過算例較詳細地說明了操作過程.同時,提出了確定巖石高邊坡開挖松弛區(qū)范圍的數(shù)值分析方法,并通過工程實例較詳細地敘述了用應力分析法和位移分析法搜索確定開挖松弛區(qū)的過程,給出了所選的4類研究結(jié)構(gòu)相應代表性工點的分析結(jié)果.在開挖松弛區(qū)理論分析的基礎上,討論了作用于預應力錨索地梁及抗滑樁這兩類加固支擋結(jié)構(gòu)上的坡體壓力的確定方法.對于樁在滑面以上段所受的坡體荷載,提出可按形心偏下的拋物線型分布模式計算,并在滿足力的平衡條件的同時還滿足力矩平衡條件

4、;對于地梁上作用的坡體荷載,提出在錨索張拉階段可按均布或溫克爾(winkler)地基假定或彈性半無限體地基假定來計算,在工作階段則一般可以近似按庫侖主動土壓力理論計算.最后,在說明了巖石高邊坡開挖工程中最下一級坡通常采用的懸臂式抗滑樁結(jié)構(gòu)的一些弊端的基礎上,提出在樁前仍可適當?shù)乇Ａ舨糠謳r土體而形成埋入式抗滑樁結(jié)構(gòu),以改善樁身受力狀況.對比分析了埋入式與懸臂式抗滑樁的優(yōu)缺點,闡明埋入式抗滑樁應用的經(jīng)濟合理性.以工程實例說明了埋入式抗滑樁與