節(jié)理裂隙邊坡穩(wěn)定性及錨注加固效應研究.pdf

1、隨著高陡節(jié)理邊坡工程的不斷涌現，邊坡的穩(wěn)定性問題日趨復雜和重要，錨桿作為常規(guī)的邊坡加固手段被廣泛采用。然而，由結構弱面控制的節(jié)理邊坡實施錨桿加固措施時，巨大的下滑力常會造成節(jié)理滑動面區(qū)域錨桿受力狀態(tài)的劣化；預應力錨桿由于巖石的蠕變及鋼筋的塑性，也會導致錨桿預應力的衰減；由于巖體節(jié)理力學性質的各向異性，使邊坡錨固工程設計時，產生加錨節(jié)理面抗剪強度和錨桿抗拔力兩者難以兼顧的矛盾；錨桿諸如此類的弊端將會導致工程中錨桿錨固功能的失效，從而給邊坡

2、工程的支護安全帶來隱患。錨注加固工藝將錨桿和注漿的加固手段有機地結合起來，通過形成錨桿與注漿膠結體復合結構，進而達到有效加固節(jié)理邊坡的目的，這種特殊的復合加固結構充分發(fā)揮了兩種材料的特點，因此避免了錨桿單獨作用所存在的弊端，使錨注加固后的邊坡巖體應力集中現象得以改善，巖體結構的受力狀態(tài)更趨合理，從而降低了加錨節(jié)理邊坡的安全隱患。通過研究節(jié)理裂隙邊坡的錨注加固效應，最終為邊坡的錨注加固優(yōu)化設計提供理論指導，是當前勢在必行的工作，作者結合湖

3、南省交通廳“常德一張家界高速公路節(jié)理邊坡錨注加固效應研究”課題項目，對節(jié)理裂隙邊坡穩(wěn)定性及錨注加固效應進行了全面深入的研究。 首先，根據節(jié)理邊坡的基本破壞類型，建立了相應的邊坡失穩(wěn)力學狀態(tài)模型，運用相應的力學理論，分析了節(jié)理弱面對邊坡巖體的強度及穩(wěn)定性的控制作用；基于強度理論和潛在滑移面理論對節(jié)理邊坡的失穩(wěn)破壞機制進行了推理和論證。 根據節(jié)理邊坡錨注加固結構的受力特點，建立了錨注節(jié)理力學模型，基于巖體節(jié)理力學理論，在分析

4、巖體節(jié)理、加錨節(jié)理的強度特性以及本構關系的基礎上，構建了錨注節(jié)理的剪切強度公式以及本構方程，通過普通節(jié)理、加錨節(jié)理和錨注節(jié)理三者力學特性的對比，揭示出節(jié)理邊坡錨注加固效應的力學本質。 利用RYL-600型微機控制巖石剪切試驗機，通過室內模擬節(jié)理剪切試驗的方法，研究了各種結構狀態(tài)節(jié)理面的剪切力學特性，獲得了相應的剪力—剪位移全程曲線，經過對試驗結果的整理、分析和對比，得到了錨注節(jié)理的強度和變形規(guī)律及其相應的影響因素，揭示了錨注節(jié)理

5、相對于普通節(jié)理、加錨節(jié)理的力學特性的變化規(guī)律。 應用FLAC3D數值分析軟件，對錨注加固節(jié)理邊坡進行了模擬對比分析，通過對開挖節(jié)理邊坡、注漿節(jié)理邊坡、加錨節(jié)理邊坡以及錨注節(jié)理邊坡的應力場、位移場和特征測試點應力應變的分析，從宏觀的角度說明了錨注加固對于節(jié)理裂隙邊坡強度及穩(wěn)定性的貢獻。 運用斷裂力學和損傷力學分別對錨桿的加固效應及巖體注漿的加固效應進行了研究；并對錨固工程中錨桿單獨作用的弊端和不足進行了分析。 本文