[硕士]路堑高边坡稳定性分析与锚固支护研究

国家进行西部大开发以来，随着大量铁路、公路工程向山区的挺进，人类工程活动中开挖切坡形成了大量的路堑高边坡，且高度越来越大。加上我国南方多为丘陵和山区．地层风
　　化深度大，覆盖层较厚，岩体结构破碎。路堑高边坡工程问题更加突出。本文通过对二十多处路堑高边坡的的现场调研、分析，总结归纳出路堑高边坡的特点、影响因素、变形破坏模式。对坡体推力计算常用方法进行介绍的同时，指出目前坡体推力计算中存在的问题，提出了坡体推力计算的原则，并将常见的各种类型边坡按破坏滑动面形式分为5种类型；通过对路堑边坡开挖处老滑坡状态复原和路堑高边坡分步开挖的极限平衡分析、稳定性状态模拟，结合施工前地质勘查资料，得出降雨、地下水和分步开挖对边坡稳定性的影响。近年来，预应力锚索抗滑桩和预应力锚索框架梁新型抗滑支挡结构在路堑高边坡整治中发挥了重要作用，但是其锚固理论的研究还远落后于工程实践。本文对预应力锚索框架梁的坡体加固机理作了总结，将其工作过程分三个阶段进行详细分析。通过分析预应力锚索与岩士体、抗滑桩与岩土体、预应力锚索与抗滑桩之间的相互作用，总结出了预应力锚索抗滑桩
　　的坡体加固机理以及桩、锚两者之间的协调变形关系。对抗滑桩是否需要设置锚索、锚索是否需要施加初始预应力、根据什么条件确定锚索初始预应力值等问题进行了分析。最后本文提出锚固效果的影响因素和评价参数。对工程实例的锚固支护进行了数值模拟，从支护后堑坡的位移大小、安全系数、塑性区分布、抗滑支挡结构的内力分布合理性等几个方面分析、评价坡体的加固效果。在实际工程支护参数的基础上，结合数值模拟，对支护结构参数进行优化设计，提出了既能满足安全要求又有良好锚固效果的优化方案，得出一些既有理论指导意义又有实际应用价值的有益结论。