框架预应力锚杆永久性柔性边坡支护结构的位移计算研究

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作为一种新型支护结构,框架预应力锚杆因具有结构简单,施工安全,对坡体扰动小,对附近建筑物影响小,节省工程材料并对坡体或加固建筑物的稳定起到立竿见影的效果等优点,近年来得到了迅速发展和广泛的应用。再者,该支护结构能够很好的控制边坡的变形,同时在其形成的框架内,可进行植草防护,即在边坡上现浇钢筋混凝土框架或将预制件铺设于坡面形成框架,用锚杆固定框架,在框架内回填土并采取措施使土体固定于框架内,然后在框架内植草以达到护坡绿化的目的。边坡岩土体在开挖或变形过程中反馈出的重要信息之一就是位移,它最能体现边坡的变化状况和发展趋势。采用框架预应力锚杆加固边坡时,能够提供足够的抗滑力,并能提高潜在滑移面上的抗剪强度,有效地阻止坡体位移,这是与其他支挡结构相比最大的优点。但是,框架预应力锚杆柔性支护结构的受力、边坡位移计算尚处于研究阶段,目前有关规范还没有提出成熟的计算方法。因此,本文考虑开挖土体的影响,提出新的计算边坡变形的方法,论文研究的主要内容如下:(1)对框架预应力锚杆支护结构的特点进行了综述,分析了框架预应力锚杆支护结构的作用机理和受力特性,指出框架预应力锚杆支护技术目前在边坡位移研究工作方面存在的问题。(2)根据框架预应力锚杆支护体系的作用机理,提出一种框架预应力锚杆支护边坡位移的简化计算模型。(3)通过增量法理论算得锚杆轴力,把边坡支护结构中锚杆位置的变形分为锚杆自由段的弹性变形、锚固段的拉伸变形和锚固段与土体之间的剪切变形三部分之和,进而计算分析框架预应力锚杆支护边坡的位移控制效果。(4)最后利用一工程实例,用本文的方法计算加固边坡的位移,同时,用有限差分计算软件FLAC3D建模,将二者变形结果进行对比分析,并对影响边坡位移的因素进行了分析,结果表明本文的计算框架预应力锚杆支护边坡的位移理论是可行的。
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