论文部分内容阅读
近年来,随着国家西部大开发战略的继续推进,高速公路、市政工程等城市基础建设迅速发展,在建设的过程中,边坡工程是最常见的工程形式。边坡的失稳滑塌又严重危及人生安全及国家财产损失,为保证建筑、高速公路和铁路的正常安全使用,边坡加固治理已经成为我国的一项重要的基础建设。重力式挡土墙一直是我国土木建筑工程中广泛采用的主要支挡结构形式。但是挡土墙一般都是靠着自重来达到自身的稳定性,尽管墙背可以做成多种形式,尽量满足不同的需要,然而仍达不到理想的效果,在黄土地区,大量的重力式挡墙由于使用条件的改变或由于连续降雨等使得墙体出现失稳现象非常严重。框架预应力锚杆是以岩土锚固技术为基础的一种新型支护结构,在边坡支护、围岩锚定、洞室加固等工程中广泛应用。它具有造价低,自重轻、高度受限小、边坡扰动小和控制变形等优点。本文首先提出运用框架预应力锚杆来加固失稳重力式挡土墙。框锚加固后的挡土墙支护结构是一种新的组合体,主要由框架、重力式挡土墙、锚杆和墙后土体四部分组成,此时,重力式挡土墙是通过墙体的自重和锚杆预应力来保持墙体的整体稳定性。本文的研究内容和成果如下:(1)根据框架预应力锚杆的结构支护模型,本文建立了基于框锚加固技术的失稳重力式挡墙支护结构模型。(2)框锚加固后的挡土墙墙后土压力取值是一个十分难以确定的问题。由于锚杆的存在改变了加固后挡土墙上的土压力分布,此时,土压力分布近似于加筋土挡土墙的土压力分布。根据这一特征,本文选取与加筋挡土墙相似的土压力分布模型,通过分析效果良好。(3)以极限平衡理论为基础,基于框锚加固技术对重力式挡土墙进行理论计算分析,得出框锚加固后的重力式挡土墙的抗滑移和抗倾覆稳定性分析计算方法。通过算例分析,验证了框锚加固后重力式挡土墙的安全效果非常明显。当重力式挡土墙高度在8m左右时,锚杆预应力每增加50kN时,稳定性安全系数提高的幅度达到40%-50%左右,从工程应用的经济性和安全性两方面综合考虑,锚杆预应力施加120kN是比较理想的。针对其他高度和土体参数不同的挡土墙,可以参照本文所研究的方法进行分析处理。