文档介绍：河海大学
硕士学位论文
预应力锚索抗滑桩设计和加固机理及加固效果研究
姓名:沈强喜
申请学位级别:硕士
专业:固体力学
指导教师:赵引
20050301
摘要究已取得不少的成果,但仍有很多问题尚待解决。预应力锚索抗滑桩是一种采用锚索和桩共同受力来抵抗滑坡推力的复合受力结构。采用预应力锚索抗滑桩可减小桩身截面、减短桩长,从而降低工程造价、加快施工进度。因此预应力锚索抗本文通过理论分析与数值模拟的方法,对预应力锚索抗滑桩的设计、加固机理以及加固效果的评价作了详尽的分析和研究。这不仅有重要的理论意义,而且有的计算方法。该方法计算出来的抗滑桩内力分布比较合理,更贴近预应力锚索抗工程的稳定和加固处理一直是人们非常关心的问题。有关加固措施的应用和研滑桩近年来在大型边坡特别是滑坡治理中,得到广泛的应用。较高的应用价值,可为工程加固设计提供依据。首先,本文针对现有预应力锚索抗滑桩设计计算中的缺陷和不足,提出了改进滑桩的实际受力状态。其次,通过分析预应力锚索、抗滑桩与岩土体三者之间的相互作用关系,分别讨论了预应力锚索、抗滑桩的加固机理以及两者之间的协调变形关系,总结了预应力锚索抗滑桩的加固机理。接着,用刚体极限平衡法推导坡体加固以后的安全系数公式,用变形体法、能量法来评价加固效果;通过坡体稳定的安全系数来分析与评价预应力锚索抗滑桩最后,通过工程实例运用刚体极限平衡法和非线性有限元,分别计算天然状态和加固后坡体稳定的安全系数,根据结果分析总结了两种计算方法理论牟煌之处以及计算结果存在差别的原因。关键词:预应力锚索抗滑桩,加固机理,加固效果,刚体极限平衡,非线性有限元,安全系数的加固效果。
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第一章绪论水利工程中的稳定性问题随着经济的发展,各类工程建筑物的投资修建,岩土工程的稳定性问题越来越受到高的增加、地质条件的复杂化,大坝的安全稳定性越来越显得重要。稳定性问题存在于水工建筑物、边坡、坝肩、坝基等。工程的稳定性直接决定着工程修建的可行性,影响水利水电工程的边坡大致可以分为库区天然边坡和建筑物人工开挖边坡两大类。库大坝或引起库区涌浪漫溢坝顶,造成恶性事故。边坡开挖改变了其天然特有的环境,引起边坡岩体应力释放,从而导致其卸荷回弹、构造面松弛、力学强度指标降低失去支撑,加上水的渗透、开挖爆破震动等因素的影响,岩体可能沿层面、节理、裂隙、挤压破碎带和断层等薄弱环节发生滑塌。根据边坡破坏的形态可将边坡分为平面破坏、楔体破坏、由于地质条件的复杂性,大坝的基础开挖后岩层面总存在某些缺陷。其中包括岩石本身的缺陷和施工过程中产生的缺陷。岩石本身的缺陷包括断层、节理、裂隙、软弱结构面、风化岩等;人为缺陷主要是由于开挖爆破震动引起的裂缝等。每一座坝的坝基均受到地质构造和自然环境等的影响,除了会出现大面积的沉陷外,局部地质不良范围内桥二级水电站进水口明渠开挖时,发生边坡失稳坍滑;年清江隔河岩水电站左岸导人们的重视“““。就水利水电工程而言,至二十世纪末,地球卜已建大坝四万多座,它们在经济和社会发展中起了重要作用。我国的水利和水能资源丰富,为了发展经济,我国修建了占世界总数近”‘半的大坝。而近年来,找国修建的大坝则越来越高,三峡、龙滩等的坝高在鬃笥遥⊥濉⑾B宥伞⒔跗烈患痘话痈叨却锏米量级。随着坝着工程的建设投资和安全运行。区的天然边坡存在潜在的不稳定山体。水库蓄水后,一旦发生坍滑,其冲击力可能摧毁圆弧形破坏和倾倒破坏等。边坡破坏可能是上述破坏类型中的某~种或某几种的组合。也会出现破坏。在水利工程的施工和建成后由于失稳而造成工程事故的例子有很多。如年天生流洞出高边坡开挖时,近万立方米岩体发生解体;年,五强溪电站由于船闸切入左岸山坡,发生了多处层度不同的边坡变形和蠕滑:年梅花拱坝周边缝以上坝体渍决,坝体的中部和右岸部分冲走,左岸部分倾倒在岸坡上;年震朗澜绲姆ü马尔帕塞拱坝溃决,左岸坝段连同部分地基全部冲走,右岸残存坝的底部砼和两个坝段。
控稳的工程措施还将耗费大量的人力、物力和财力。所以对边坡的稳定性问题进行深入我国在建设和即将建没的一批大型水电站,如三峡、龙滩、小湾、拉西瓦、锦屏边坡稳定分析的理论与方法到目前为止,边坡稳定分析的方法很多。每种方法都基于某些假定,有不同的工的计算参数不易取得,只能作为一种理论或方法被研究者所用,其计算结果只能供工程边坡稳定性分析方法归纳起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法。确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡法、数值方法、块体理例如极限平衡法是通过潜在滑体的受力分析,引入摩尔一库仑强度准则,根据滑体的力平衡,建立边坡安全系数表达式进行定量评价,这种方法由于安全系数的直观性,至今仍被工程界广泛应用,目前我国边坡工程研究中