主动锚与被动锚联合加固边坡机理研究

摘要

影响边坡稳定的因素很多，这些因素主要有岩石种类、重度、抗压模量、岩体粘聚力、摩擦角、节理密度、节理填充情况、岩体裂隙水、基岩情况等地质因素，以及人工开挖等诱发因素和支护加固作用因素锚间距、布锚方式等。论文主要从不同的锚间距、边坡坡度以及锚布置三个方面对主动锚与被动锚加固边坡的作用机理进行研究。
　　研究主要采用理论分析和数值计算相结合的研究方法，利用大型有限元分析ANSYS软件分析主动锚和被动锚联合加固的力学行为，研究主动锚和被动锚联合加固边坡的作用机理。在进行有限元模拟之前通过阅读大量的文献和工程实践，最终依托贵州高速公路路堑破碎岩质边坡进行本论文的研究工作。同时对模型进行了优化和简化，以突出论文的研究因素。
　　论文的研究内容中涉及主动锚和被动锚之间合适间距的研究，经过查阅了大量的文章和工程实践，以及文章中依托的边坡的实际情况，选用的锚间距是3m和4m。以期能够对比发现岩质边坡的主动锚和被动锚之间的较为合适的锚间距。
　　为了能够明显的对比出主动锚与被动锚联合加固边坡在路堑边坡的不同坡度下不同布置的作用机理，论文将原状模型进行了优化，重点选择1∶0.3的坡比、1∶0.5的坡比以及1∶0.75的坡比进行建模。
　　为了找出主动锚与被动锚之间最理想的布锚方式，论文选用了四种边坡的布锚方式:七级边坡全布设主动锚（简称全主动锚）;七级边坡全布设被动锚（简称全被动锚）;七级边坡每级边坡上布设主动锚和被动锚（简称主动锚与被动锚联合加固）;七级边坡单级边坡上布设主动锚与被动锚间隔布设，主动锚4组，被动锚3组（简称主动锚与被动锚块联合加固）。
　　通过计算对比分析可知:从经济上、施工难易程度以及对边坡的加固效果三方面因素综合考虑，主动锚与被动锚联合加固边坡是最理想的加固措施。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．2．1 被动锚作用机理

1．2．2 主动锚的作用机理

1．2．3 主动锚被动锚联合加固的特点

1．3 本文主要研究方法和主要内容

1．3．1 研究方法

1．3．2 研究内容

第二章 有限元分析计算和有限元强度折减法的基本原理

2．1 有限元发展背景

2．2 有限元基本思想

2．2．1 有限元法的基本思想

2．2．2 有限元法的基本步骤

2．3 有限元建模

2．3．1 边界范围的选取

2．3．2 网格粗细

2．3．3 模型基本假定

2．3．4 本构模型的选择

2．4 有限元强度折减法基本原理

2．4．1 有限元强度折减法原理

2．4．2 整体失稳分析的有限元强度储备法判据

第三章 主动锚被动锚联合加固边坡模型设计

3．1 工程概况

3．2 实体模型

3．3 ANSYS计算模型

3．3．1 主被动锚联合加固边坡锚间距及坡比的确定

3．3．2 主动锚和被动锚布设方式的确定

3．3．3 模型及参数

第四章 主、被动锚联合加固边坡数值模拟分析研究

4．1 主动锚与被动锚间距为4m时联合加固边坡相同布锚方式的分析研究

4．1．1 不同边坡坡度下各级边坡全主动锚布置分析研究

4．1．2 不同边坡坡度下各级边坡全被动锚布置分析研究

4．1．3 不同边坡坡度下主动锚与被动锚联合加固边坡分析研究

4．1．4 主被动锚块联合加固不同坡度各级边坡布置分析研究

4．1．5 小节

4．2 主被动锚间距为4m时联合加固同一边坡不同布锚方式的分析研究

4．2．1 坡度比1∶0．3下各级边坡主被动锚不同布置分析研究

4．2．2 坡度比1∶0．5下各级边坡主被动锚不同布置分析研究

4．2．3 坡度比1∶0．75下各级边坡主被动锚不同布置分析研究

4．2．4 小节

4．3 主动锚与被动锚间距为3m时联合加固边坡相同布锚方式的分析研究

4．3．1 不同边坡坡度下各级边坡全主动锚布置分析研究

4．3．2 不同边坡坡度下各级边坡全被动锚布置分析研究

4．3．3 主被动锚联合加固不同坡度各级边坡布置分析研究

4．3．4 主被动锚块联合加固不同坡度各级边坡布置分析研究

4．3．5 小节

4．4 主被动锚间距为3m时联合加固同一边坡不同布锚方式的分析研究

4．4．1 坡度比1∶0．3下各级边坡主被动锚不同布置分析研究

4．4．2 坡度比1∶0．5下各级边坡主被动锚不同布置分析研究

4．4．3 坡度比1∶0．75下各级边坡主被动锚不同布置分析研究

4．4．4 小节

4．5 主被动锚间距为3m和4m联合加固同一边坡相同布锚方式的分析研究

4．5．1 坡度比1∶0．3下各级边坡主被动锚不同间距布置分析研究

4．5．2 坡度比1∶0．5下各级边坡主被动锚不同间距布置分析研究

4．5．3 坡度比1∶0．75下各级边坡主被动锚不同间距布置分析研究

4．5．4 小节

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果