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压力分散型锚索受力特点及边坡加固效应分析

李奇敏  
【摘要】: 为了满足我国经济发展的要求,高等级公路和大型能源基地的建设日益加快,使得边坡开挖规模越来越大,高陡边坡安全可靠性方面的保证也就显得尤为突出。预应力锚固技术是边坡加固的先进技术之一,也是最普遍、最经济和最有效的方法。压力分散型锚索作为近年来研制成功的新型锚固体系,具有巨大使用价值和显著的优势,运用前景广阔。因此,对压力分散型锚索及其边坡工程运用研究具有重要的意义。 本文依托于二广高速公路高边坡防护工程,以实际工程中选用的压力分散型锚索为研究对象,采用理论研究、数值模拟、工程实践分析相结合的研究方法和思路,开展了一系列研究工作,并得出一些有参考价值的结论。 首先,在国内外相关文献的收集整理基础上,对近期学者关于压力分散型锚索内锚固段应力分布的理论公式进行了研究;针对理论公式均基于不同程度的假设,难以全面反映内锚固段应力分布形态的情况,本文将理论公式和数值模拟赋于相同参数,对其内锚固段接触面上剪应力分布结果进行对比,综合评价内锚固段剪应力分布特点。 其次,在对ABAQUS有限元软件介绍和理论学习的基础上,采用节理裂隙单元模拟注浆体与围岩之间的接触面,对压力分散型锚索进行数值模拟,分析了压力分散型锚索体系中围岩、注浆体和接触面的应力和变形分布特点,结果表明,各个承压板之间产生相互影响,存在应力和变形的加强或削弱现象。另外,针对压力分散型锚索的复杂性及其影响因素的诸多性,本文从荷载大小、围岩和注浆体弹性的模量等方面,研究各因素对锚索内锚固段应力分布的影响程度,从而了解主要因素,对锚固设计有一定的参考价值。 最后,利用有限元软件对边坡开挖不支护和支护两种情况进行数值模拟试验,并对照工程实际监测结果,从位移、应力和稳定性方面,充分证明了锚固体系对保证边坡施工安全和长期稳定的必要性和有效性。


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