岩质边坡预应力锚杆（索）应力分布规律及工程应用研究

【摘要】： 近年来，随着西部重大水电项目的开展建设，对于岩质高边坡的稳定性分析和加固措施的研究越来越受到重视。预应力锚索尤其是大吨位预应力锚索在各种重大项目中得到了广泛应用，新的锚索型式得到不断开发研制，在工程中取得了良好的效果。关于预应力锚索的相关理论总体上可分为两类：预应力锚索力学传递机理和加固效应。目前，关于力学传递机理的研究已经取得了一定成果，但由于实际工程的复杂性，理论上的研究还不是很成熟，如何对预应力锚索的传递机理作进一步研究，更好地了解锚索的性能，为岩土工程中锚杆的力学分析和设计提供理论依据，以便为实际工程服务具有重要的实践意义。 1．本文从弹性力学理论基础出发，在一定假设的条件下，推导分析了不同形式锚索的应力分布规律。基于拉拔作用模型和基于明德林位移解两方面来推导全长粘结锚杆的应力分布规律，并作对比分析。对于压力型锚索，用基于布希涅斯克-伽辽金通解建立平衡微分方程的理论进行推导，并和基于库仑准则得到的结果作对比分析。由于应力分布形式比较复杂对其进行简化。 2．对锦屏一级水电站岩石高边坡的预应力锚索试验开展分析，和理论值作对比，得到一些有用的结论建议，结合监测资料对预应力损失规律进行分析研究。 3．建立合理的锚索受力平面模型，利用ANSYS软件进行数值模拟，和理论值，实验值进行对比分析。结合锦屏一级水电站岩石高边坡工程实例，利用极限平衡方法SARMA法进行边坡稳定性分析和预应力锚索加固效果评价，并对粘聚力，内摩擦角，地震烈度，地下水等影响因素进行参数敏感性分析。最后，对锚索最优锚固段长度和锚固角进行了分析。