实际工程中,岩土体存在的蠕变性质使得加固于边坡上的锚索其预应力随时间而发生损失,从而引发边坡长期稳定性问题。为了正确评估预应力锚索加固边坡的长期稳定性,基于滑动面底面应力假设,并融入锚索预应力损失模型,建立一种新的预应力锚索加固条件下边坡长期稳定性极限平衡计算方法,以此来求出预应力锚索加固条件下不同时期边坡安全系数大小,进而反映边坡稳定状况的动态变化。通过工程实例分析,验证了该方法的可行性,并证实了锚索预应力损失可使得边坡长期稳定性变差。同时,经锚索预应力损失对边坡长期稳定性影响的多参数研究,表明提高锚索的初始预应力值是改善边坡长期稳定性的一种可靠有效途径。
Abstract
In actual project, slope’s long-term stability problem is caused by the loss of pre-stress of anchorage cable acting on the slope due to the creep properties of geotechnical body. To correctly estimate the long-term stability of slope reinforced with pre-stressed anchorage cable, a limit equilibrium calculation method is proposed to analyze slope stability based on the assumption of stresses on the slip surface and by integrating the model of anchorage pre-stress loss. By using this method, the factor of safety of slope reinforced with pre-stressed anchorage cable in different periods are obtained, thus the dynamic change of slope stability can be reflected. By analyzing engineering examples, the feasibility of the method is verified, and the notion that pre-stress loss of anchorage cable worsens the long-term stability of slope is proved. Moreover, parametric analysis on the influence of pre-stress loss of anchorage cable on slope’s long-term stability indicates that increasing the initial pre-stress of anchorage cable is reliable and effective to improving the long-term stability of slope.
关键词
边坡 /
长期稳定性 /
锚索加固 /
预应力损失 /
安全系数
Key words
slope /
long-term stability /
anchorage cable /
pre-stress loss /
factor of safety
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参考文献
[1] 丁秀丽,盛 谦,韩 军,等. 预应力锚索锚固机理的数值模拟试验研究[J]. 岩石力学与工程学报,2002,21(7):980-988.
[2] 刘 润,闫澍旺,罗 强,等. 纤维砂浆增强预应力锚索锚固效果的研究[J]. 岩土工程学报,2005,27(2):214-218.
[3] 蒋楚生,周德培,周应华. 预应力地梁锚索改善边坡受力状态的理论分析[J]. 岩土工程学报,2005,27(8):974-976.
[4] 许 明,唐树名,李 强,等. 单锚及群锚失效对边坡稳定性影响的模型试验研究[J]. 岩石力学与工程学报,2007,36(1):2755-2760.
[5] 李英勇,张顶立,张宏博,等. 边坡加固中预应力锚索失效机制与失效效应研究[J]. 岩土力学,2010,31(1):144-150.
[6] 李新坡,何思明,徐 骏,等. 预应力锚索加固土质边坡的稳定性极限分析[J]. 四川大学学报(工程科学版),2006,38(5):82-85.
[7] 刘才华,陈从新,冯夏庭. 土质边坡预应力锚索设计方法探讨[J]. 岩土力学,2006,27(8):1349-1352.
[8] 徐 青,徐 寅,陈胜宏,等. 复杂岩质边坡预应力锚索优化设计[J]. raybet体育在线
院报,2011,28(2):32-37.
[9] 邓东平,李 亮,罗 强. 预应力锚索加固土质边坡极限平衡稳定性分析[J]. 工程地质学报,2013,21(1):53-60.
[10]夏 雄,周德培,肖世国. 预应力锚索加固边坡稳定性的有限元评价[J]. 岩石力学与工程学报,2004,23(增1):4489-4492.
[11]李 宁,张 鹏,于 冲. 边坡预应力锚索加固的数值模拟方法研究[J]. 岩石力学与工程学报,2007,26(2):254-261.
[12]周 时,黄宜胜,朱 敏,等. 金川水电站导流洞进口边坡稳定性分析[J]. raybet体育在线
院报,2014,31(6):89-94.
[13]赵晓彦. 类土质边坡特性及其锚固设计理论研究[J]. 岩石力学与工程学报,2006,25(3):647-647.
[14]吴茂明,阮含婷,刘 鹭. 预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用[J]. 岩土工程学报,2010,32(增1):324-326.
[15]郑筱彦. 预应力锚索对岩质边坡加固效应的数值模拟[J]. 华中科技大学学报(自然科学版),2011,39(7):118-122.
[16]张发明,刘 宁,赵维炳,等. 岩质边坡预应力锚索加固的优化设计方法[J]. 岩土力学,2002,23(2):187-190.
[17]晏鄂川,吕美君,李红刚. 岩质边坡锚固参数正交优化分析及应用[J]. 山地学报,2007,25(3):364-369.
[18]许 明,张 琴,唐树名,等. 锚索失效对边坡稳定性影响的数值研究[J]. 地下空间与工程学报,2008,4(5):865-869.
[19]张永安,李 峰,蒋 鸥. 泥岩高边坡锚索预应力变化规律分析[J]. 岩石力学与工程学报,2007,26(9):1888-1892.
[20]陈沅江,尹 进,胡毅夫. 软岩边坡锚索预应力定量损失规律研究[J]. 岩石力学与工程学报,2013,32(8):1685-1691.
[21]邓东平,李 亮. 锚索预应力长期损失与岩土体蠕变耦合模型研究[J]. raybet体育在线
院报,2015,32(8):65-71.
[22]朱晗迓,尚岳全,陆锡铭,等. 锚索预应力长期损失与坡体蠕变耦合分析[J]. 岩土工程学报,2005,27(4):464-467.
[23]景 锋,余美万,边智华,等. 预应力锚索预应力损失特征及模型研究[J]. raybet体育在线
院报,2007,24(5):52-55.
[24]王清标,张 聪,王 辉,等. 预应力锚索锚固力损失与岩土体蠕变耦合效应研究[J]. 岩土力学,2014,35(8):2150-2156.
基金
国家自然科学基金项目(51608541);中国博士后科学基金面上项目(2015M580702);中南大学博士后科学基金项目(201508)
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