预应力锚索桩锚索拉力研究

论文摘要

随着高速公路建设逐步向山区延伸,路堑高边坡愈来愈多,预应力锚索抗滑桩等支挡措施大量运用,其监测及安全评估非常必要和必需,既关系到工程建设过程中的施工安全,又直接影响到公路运营安全,但目前安全性能评估方面的研究开展较少。本文依托绵广高速公路三段典型的路堑高边坡预应力锚索桩进行研究,对它们进行安全性能监测和评估,通过监测对预应力锚索桩的安全性作出定量的评价;并进行预应力锚索桩安全性评价指标研究。通过对工程区地质环境条件进行调查,收集预应力锚索桩的设计及施工资料,对施工过程中发生的变形破坏情况进行了解、分析,确定了监测工作的主要内容,制定了监测方案并实施。按照确定的监测方案,对现场预应力锚索桩的索力和桩身位移进行监测。根据监测数据,结合边坡浸水和地质调查结果,对所监测的边坡安全性进行初步评估。通过对边坡沿潜在滑面的下滑推力和侧向主动岩石压力进行计算,确定了预应力锚索桩设计荷载,采用经验公式法对锚索桩进行了模拟计算,并将模拟计算结果与监测资料对比分析,对锚索桩的安全性进行初步评估。通过典型截面的路堑边坡应力场、应变场数值模拟计算,进一步探讨了路堑边坡的应力场、位移场特征,分析边坡的变形破坏发生趋势和部位,对边坡整体稳定性有一个规律性认识。在上述工作的基础上,对预应力锚索桩的安全性进行评估。本论文通过现场监测和理论计算分析,对路堑高边坡安全性影响因素、监测工作的主要内容及安全性评估指标等内容进行了讨论,对预应力锚索桩的设计理论进行探讨和研究,初步建立预应力锚索桩的安全性评估指标,对今后山区高速公路设计、施工、营运管理工作有十分重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 边坡锚固技术的发展
• 1.2 预应力锚索抗滑桩研究现状
• 1.3 本论文的工作
• 1.3.1 论文研究的主要内容
• 1.3.2 研究思路及技术路线
• 第2章 预应力锚索桩设计和施工过程简介
• 2.1 路堑高边坡主要工程地质问题
• 2.2 预应力锚索桩设计概况
• 2.3 路堑高边坡施工方法和变形破坏现象
• 2.3.1 施工顺序与方法
• 2.3.2 施工过程中的变形破坏现象
• 2.3.3 施工过程中的变形破坏现象分析
• 2.3.4 小结
• 第3章 监测实施及监测资料分析
• 3.1 监测目的
• 3.2 监测工作的主要内容
• 3.3 监测方案的确定和实施
• 3.3.1 监测方案确定
• 3.3.2 监测方案的实施
• 3.4 监测资料的整理分析
• 3.4.1 锚索桩锚索荷载的监测数据分析
• 3.4.2 锚索桩桩顶相对位移监测数据分析
• #锚索桩桩身渗水流量监测数据分析'>3.4.3 B-16^#锚索桩桩身渗水流量监测数据分析
• 3.4.4 小结
• 第4章 预应力锚索桩设计的理论研究与计算
• 4.1 预应力锚索桩设计荷载的计算
• 4.1.1 边坡下滑推力计算
• 4.1.2 预应力锚索桩设计荷载取值
• 4.2 预应力锚索桩设计方法与原理
• 4.2.1 预应力锚索桩的变形协调计算法
• 4.2.2 锚拉力的经验计算法
• 4.3 预应力锚索桩监测与模拟设计的对比分析
• 4.3.1 模拟设计的参数取值与设计
• 4.3.2 对比分析结果
• 4.3.3 小结
• 第5章 路堑高边坡应力场、应变场的数值模拟
• 5.1 有限元法基本理论与计算程序功能介绍
• 5.1.1 有限元法基本原理
• 5.1.2 有限元计算程序功能介绍
• 5.2 计算模型的建立
• 5.3 计算结果及分析
• 5.3.1 自然边坡初始应力场特征
• 5.3.2 路堑高边坡应力场特征
• 5.3.3 路堑高边坡的变形特征
• 5.3.4 小结
• 第6章 路堑高边坡安全性评估与讨论
• 6.1 安全性评估
• 6.1.1 K224+120～271（A段）边坡安全性评估
• 6.1.2 K224+509.4～664.9（B段）边坡安全性评估
• 6.1.3 K226+145～325（C段）边坡安全性评估
• 6.2 讨论
• 6.2.1 路堑高边坡安全性影响因素研究
• 6.2.2 监测工作的主要内容研究
• 6.2.3 安全性评估指标研究
• 6.2.4 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献