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310国道复杂地层中深挖路堑边坡支护方案的数值研究

满景奇  
【摘要】:深挖路堑的边坡问题在道路建设中愈发明显。本文以三门峡市新建310国道工程为背景,采用数值模拟的方法分析了复杂地层中拟开挖未支护下深挖路堑永久边坡的稳定性;将提出的三种支护方案进行比较,选择最佳支护方案;通过边坡的位移、锚杆轴力、等效塑性应变和稳定性进行分析,优化了支护方案的工艺参数。主要工作内容与结论如下:(1)根据工程情况,分析了工程边坡的特性;结合工程破坏对周边的影响和规范要求,确定了工程边坡的安全等级为二级,边坡的稳定系数要求为1.3。(2)对拟开挖未支护深挖路堑边坡进行分析,发现稳定性系数较小,最大水平位移较大,未满足规范要求;通过对三种支护方案进行研究,发现边坡位移得到了明显减小,稳定性明显提高。(3)提出了三种支护方案,分别是土钉支护、锚杆框架梁支护和锚拉抗滑桩支护,通过对比分析,发现锚杆框架梁的支护效果最好,而且在施工难易程度和工程费用上皆有较大的优势。(4)对锚杆框架梁支护的锚杆角度、预应力大小、锚固段长度和锚杆竖向间距等参数进行优化研究,发现边坡稳定性与支护角度和预应力大小呈正相关的关系,与锚固段长度和竖向间距呈负相关的关系。(5)确定了锚杆参数,当锚杆角度为10°、预应力为160kN、锚固段长度为10m、锚杆竖向间距研为3m时,锚杆框架梁的支护能力在边坡中才能得到最大的发挥,验证了锚杆框架梁初步支护方案的可行性。


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