滑坡治理中现浇钢筋砼格构梁与预应力锚索复合结构研究

【摘要】：随着中国国民经济的迅猛发展,工程滑坡灾害问题日趋严重,滑坡治理方法的研究备受关注。格构锚固结构是一种将格构梁护坡与锚固工程相结合形成的新型抗滑支挡结构,它既能保证深层加固又可兼顾浅层滑坡,很适合土质边坡、松散堆积体滑坡的治理,是一种应用广泛的抗滑支挡结构,但目前在国内相关的理论研究非常有限。为此本文在简要地讨论国内外格构锚固结构的应用、研究现状的基础上,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,详细研究了格构锚固结构的机理及设计理论和方法,并将设计理论应用到工程实际。论文主要对以下几个方面进行了研究: (1)分析了常见格构锚固结构的受力机理,提出格构锚固结构的适用条件。论文通过对方型、菱形、人字型和拱形等常见型式的格构梁的受力分析,提出格构梁护坡应根据滑坡结构特征,选定不同的护坡加固材料和格构型式。 (2)提出了格构锚固结构的力学模型,利用Winkler弹性地基梁上的解析解定量研究了钢筋砼格构梁的设计理论及各参数的优化取值。 (3)利用ANSYS软件对格构锚固结构进行了三维有限元模拟,研究了松散土层在格构锚固结构作用下的应力及变形变化规律,为格构梁的设计提供了依据。 (4)对格构锚固结构中的预应力锚索的优化设计进行了讨论。论文针对格构锚固结构设计中对滑坡治理工程起关键作用的主要因素进行讨论,经推导得出了最大抗滑力锚固角并不是最经济锚固角,而在工程应用中,为了取得良好的加固效果,应根据滑坡具体条件,选定最优化锚固角;论文提出了锚固段长度和间距的确定,分析了预应力损失原因及措施。 (5)对具体的工程进行了优化设计。