風(fēng)化巖體中壓力型錨索錨固機(jī)理與設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、本文以國(guó)家自然科學(xué)基金(50874085)“邊坡加固壓力分散型錨索的加固機(jī)理與設(shè)計(jì)方法”和廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(63123)“高速公路高陡邊坡失穩(wěn)預(yù)測(cè)與處置關(guān)鍵技術(shù)研究”為依托,以二廣高速公路(粵境)懷集至三水段高邊坡為工程背景,針對(duì)該公路工程風(fēng)化巖體中壓力型錨索在加固邊坡中存在的問(wèn)題,通過(guò)理論推導(dǎo)、數(shù)值計(jì)算等方法研究了壓力型錨索在風(fēng)化巖體中位移和應(yīng)力的分布特點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上還研究了風(fēng)化巖體中壓力型錨索錨固段合理長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)方法。主要研究?jī)?nèi)

2、容及結(jié)論包括:
　　 1、假定風(fēng)化巖體為橫觀各向同性體,其彈性模量及剪切模量均按指數(shù)函數(shù)變化。結(jié)合均質(zhì)巖體中壓力型錨索剪應(yīng)力的分布特點(diǎn)、風(fēng)化巖體的橫觀各向同性力學(xué)性質(zhì)以及圓形對(duì)稱荷載作用下橫觀各向同性彈性體內(nèi)剪應(yīng)力的分布特點(diǎn),分別在柱坐標(biāo)系和直角坐標(biāo)系下推導(dǎo)了壓力型錨索在風(fēng)化巖體內(nèi)的位移和應(yīng)力表達(dá)式,并進(jìn)行了簡(jiǎn)單算例,計(jì)算分析結(jié)果表明這兩種計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果吻合較好。
　　 2、研究了風(fēng)化巖體的彈性模量、剪切模量、泊松比

3、和錨索孔徑等因素對(duì)壓力型錨索錨固段注漿體與巖(土)體接觸面上剪應(yīng)力的影響,研究結(jié)果表明:
　　 (1)無(wú)論均質(zhì)巖體還是風(fēng)化巖體,錨索錨固段接觸面上的剪應(yīng)力主要分布在承壓板附近。當(dāng)風(fēng)化巖體的彈性模量隨著深度按某一函數(shù)變化時(shí),相對(duì)于同等條件下的均質(zhì)巖體而言,錨固段處剪應(yīng)力隨著彈性模量的增大(減小)而增大(減小),隨著深度增大其剪應(yīng)力的變化率也變大,且剪應(yīng)力的變化率和巖體彈性模量的變化率同步;
　　 (2)錨索錨固段處剪應(yīng)力隨

4、錨索孔徑的減小而分布更加集中,反之,錨固段處剪應(yīng)力隨錨索孔徑的增大而分布得更加均勻;且錨固段剪應(yīng)力分布曲線的類型不隨錨索孔徑的變化而不同,改變的只是曲線的特征值;
　　 (3)假定錨索孔的半徑不變,在橫觀各向同性的風(fēng)化巖體內(nèi),錨索錨固段接觸面上的剪應(yīng)力隨著垂直于巖體橫向等向面的剪切模量的變化而變化。總的來(lái)說(shuō),剪切模量愈大,剪應(yīng)力在錨固頂端的分布就愈集中;反之,剪應(yīng)力分布就愈均勻。
　　 3、基于上述研究成果,對(duì)風(fēng)化巖體中