基于预应力锚索-格构梁协同作用的陡倾层状边坡支护优化研究

摘要

陡倾层状边坡是水利水电工程中存在的较为普遍但较难处理的一类边坡。本论文以某XX水库枢纽工程建设为契机，围绕库区左岸陡倾层状边坡稳定性的研究展开，对预应力锚索—格构梁联合支护体系协同工作原理做了系统的研究。在理论计算以及数值仿真以及工程实例的基础上，探索出预应力锚索与格构梁间的力传递规律及对边坡应力场的影响作用。结合陡倾层状边坡的地基结构特点和变形破坏机理，进行锚索参数选择、格构梁结构形式设计及联合支护布置方式优化，实现经济性与安全性并重的目标。研究表明：预应力锚索和格构梁共同作用能有效地控制边坡的位移和改善其应力状态，格构梁的约束作用使得锚索的锚固力更加均匀传到边坡上表面，增强了整个边坡的稳定程度；经过优化锚索间距由原先的4.0m变成了现在的3.5m，锚固段也由原来的8.0m变成了现在的9.0m，格构梁截面尺寸由原来的300mm*400mm变成了现在的350mm*450mm，安全系数由原来的1.18上升到了现在的1.35，满足了设计规范的要求。