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多滑动面多级防护条件下滑坡体稳定特性研究

魏全成  
【摘要】:公路是国家经济建设和国防建设不可缺少的重要基础设施,是连接各地经济的纽带,由于东部公路网的逐渐完善,近几年公路建设的重心逐渐转向西部。西部地区地势条件复杂,山岭沟壑纵横,公路穿过高边坡时,必须考虑其安全性,对安全性不好的边坡,需要进行防护处理。论文首先归纳、概括了边坡稳定的发展历史情况及研究方法,分析了影响边坡的稳定因素及常见的破坏模式;然后介绍了有限元在边坡分析中的应用;接着使用Midas/GTS有限元软件研究了五级边坡的稳定性及采用锚杆格子梁对五级边坡防护时锚杆参数的选择,边坡防护顺序的选择。具体的研究内容及结果如下:(1)利用有限元软件建立单级边坡模型,计算粘聚力、内摩擦角、弹性模量对边坡稳定性的影响规律得出:随着粘聚力、内摩擦角的增加,边坡稳定性越好,而弹性模量对边坡的稳定性几乎没有影响;研究二级边坡模型滑动面产生的位置与土体材料参数的关系得出:二级边坡模型随着c、?值的变化,滑动面也会产生变化。(2)利用Midas/GTS软件,建立两层土五级边坡模型,借助有限元数值计算方法,并使用强度折减法对五级边坡模型是否稳定进行计算判断;对不稳定的五级边坡使用锚杆格子梁进行加固得出:锚杆的锚固长度不小于7m、锚固倾角20°~30°、锚固间距不小于2.5m。(3)在五级边坡的防护中,确定了防护锚杆的参数后,模拟了施工的过程,从而得出:在多级边坡的防护过程中,不一定要遵循从下往上的防护过程,可以先进行边坡中部位置的防护,紧接着可以进行中部以上或以下位置的防护,然后进行整个坡体的坡脚防护,最后做剩余位置的防护。(4)对某一具体的滑坡工程进行稳定性分析验算,并采用抗滑桩+挡土墙和锚杆格子梁+挡土墙的加固方式分别对不稳定的边坡进行加固模拟计算。


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