岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (2): 707-713.doi: 10.16285/j.rsm.2019.0034

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预应力锚索加固高陡边坡机制探讨

李剑,陈善雄,余飞,姜领发,戴张俊   

  1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 430071
  • 收稿日期:2019-01-07 修回日期:2019-04-29 出版日期:2020-02-11 发布日期:2020-02-14
  • 作者简介:李剑,男,1983年生,博士,副研究员,主要从事岩土工程稳定性方面的研究。
  • 基金资助:
    湖北省交通厅科技项目(No. 2016-600-1-1)

Discussion on mechanism of reinforcing high and steep slope with prestressed anchor cable

LI Jian, CHEN Shan-xiong, YU Fei, JIANG Ling-fa, DAI Zhang-jun   

  1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China
  • Received:2019-01-07 Revised:2019-04-29 Online:2020-02-11 Published:2020-02-14
  • Supported by:
    This work was supported by the Technology Project of Department of Transportation of Hubei Province(2016-600-1-1).

摘要: 预应力锚索加固边坡是提高边坡稳定性的重要手段。弄清预应力锚索加固边坡的机制对于指导边坡加固设计具有重要的理论意义。通过建立高陡边坡计算模型,不断提高边坡岩土体强度折减系数,得到了边坡坡脚位移及预应力锚索内力变化规律,并结合预应力锚索加固岩体应力分布规律,得到了有益的结论:(1)边坡岩土体强度折减系数超过边坡安全系数后,预应力锚索内力开始迅速增加,越靠近坡脚的预应力锚索,内力增加越明显,可以监测坡脚处锚索内力变化,评价边坡稳定状态;(2)对于高陡边坡,绝大部分预应力锚索并不能提高潜在滑动面上的压应力,不能提高滑动面的抗剪强度;(3)预应力锚索加固高陡边坡的主要机制在于限制边坡潜在滑动体的位移。

关键词: 高陡边坡, 预应力锚索, 加固机制, 强度折减法

Abstract: Prestressed anchor cable reinforcement is an important way to improve slope stability. Understanding the mechanism of reinforcement of slope by prestressed anchor cables is of great theoretical significance for guiding the design of slope reinforcement. Based on the calculation model of the high and steep slope, through continuously improving the strength reduction coefficient of rock and soil mass, we obtained the variation law of the displacement of slope foot and internal force of prestressed anchor cables. According to the stress distribution law of rock mass reinforced by prestressed anchor cables, some useful conclusions are drawn. When the strength reduction coefficient of rock and soil mass exceeds the safety factor of the slope, the internal force of prestressed anchor cables increases rapidly. The internal force is obvious when it is close to the foot of the slope. The change of internal force of anchor cables at the foot of slope can be monitored for evaluating the stability. For high and steep slopes, most of the prestressed anchor cables can not improve the compressive stress on the potential sliding surface and the shear strength of the sliding surface. The primary mechanism of the prestressed anchor cables to reinforce high and steep slopes is to control the displacement of the potential sliding body of the slope.

Key words: high and steep slope, prestressed anchor cable, reinforcement mechanism, strength reduction method

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[1] 张天龙, 曾鹏, 李天斌, 孙小平, . 基于主动学习径向基函数的边坡系统可靠度分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 3098-3108.
[2] 安彩龙, 梁 烨, 王亮清, 邓 姗, 孙自豪, 范斌强, 郑罗斌. 岩质边坡楔形体锚索加固方向角三维优化设计[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2765-2772.
[3] 徐毅青, 邓绍玉, 葛琦. 锚索预应力初期与长期损失的预测模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1663-1669.
[4] 张卢明, 周勇, 范刚, 蔡红雨, 董云. 强震作用下核安全级反倾层状软岩高陡边坡组合支挡结构抗震性能研究与加固效果评价[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1740-1749.
[5] 贾志波, 陶连金, 史明. 地震作用下预应力锚索边坡的稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(11): 3604-3612.
[6] 杨庆光, 柳雄, 刘杰, 何杰, 梁凌川, 陈斌. 自由段先注浆对预应力锚索抗拔试验结果影响研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3317-3325.
[7] 史吏, 胡东东, 蔡袁强, 潘晓东, 孙宏磊, . 增压式真空预压吹填淤泥孔压 实时响应及加固机制初探[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 185-193.
[8] 杨杰, 马春辉, 程琳, 吕高, 李斌, . 高陡边坡变形及其对坝体安全稳定影响研究进展[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2341-2353.
[9] 余 瑜, 刘新荣, 刘永权, . 基坑锚索预应力损失规律现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1932-1939.
[10] 李 宁, 杨 敏, 李国锋. 再论岩土工程有限元方法的应用问题[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1140-1148.
[11] 沙飞, 李术才, 林春金, 刘人太, 张庆松, 杨磊, 李召峰. 砂土介质注浆渗透扩散试验与加固机制研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4259-4269.
[12] 严敏嘉,夏元友,刘婷婷. 地震作用下预应力锚索加固顺层岩坡极限分析[J]. , 2018, 39(7): 2691-2698.
[13] 刘永权,刘新荣,谢应坤,余 瑜, . 基坑预应力锚索初始张拉锁定值取值规律探讨[J]. , 2018, 39(6): 2164-2174.
[14] 张建海,王仁坤,周 钟,郑 路,张 茹,谢和平, . 高地应力地下厂房预应力锚索预紧系数[J]. , 2018, 39(3): 1002-1008.
[15] 贾曙光,金爱兵,赵怡晴, . 无人机摄影测量在高陡边坡地质调查中的应用[J]. , 2018, 39(3): 1130-1136.
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[1] 田 威,党发宁,丁卫华,梁昕宇,陈厚群. 适于CT试验的动态加载设备研制及其应用[J]. , 2010, 31(1): 309 -313 .
[2] 魏 星,王 刚,余志灵. 交通荷载下软土地基长期沉降的有限元法[J]. , 2010, 31(6): 2011 -2015 .
[3] 余天堂. 模拟三维裂纹问题的扩展有限元法[J]. , 2010, 31(10): 3280 -3285 .
[4] 蒋臻蔚,彭建兵,王启耀. 西安市地铁3号线不良地质问题及对策研究[J]. , 2010, 31(S2): 317 -321 .
[5] 刘用海,朱向荣,常林越. 基于Casagrande法数学分析确定先期固结压力[J]. , 2009, 30(1): 211 -214 .
[6] 魏焕卫,杨 敏,贾 强,孙剑平. 基于Mindlin解的土压力位移计算模型[J]. , 2011, 32(2): 495 -502 .
[7] 杨迎晓,龚晓南,范 川,金兴平,陈 华. 钱塘江冲海积非饱和粉土剪胀性三轴试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 38 -42 .
[8] 费 康 ,王军军 ,陈 毅. 桩承式路堤土拱效应的试验和数值研究[J]. , 2011, 32(7): 1975 -1983 .
[9] 甄文战,孙德安,陈瑶瑶. 三维应力状态下砂的临界状态本构模型分叉分析[J]. , 2011, 32(9): 2663 -2668 .
[10] 姚精明 ,闫永业 ,刘茜倩 ,姚俊伟 ,窦林名. 基于能量理论的煤岩体破坏电磁辐射规律研究[J]. , 2012, 33(1): 233 -237 .