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近年来,在土木工程生产实践活动中随着高速公路建设向西部的延伸和发展,出现了大量的边坡工程技术课题。再加上地形、地质条件颇为复杂,造成深挖高填现象十分普遍,由此带来的边坡工程问题日益突出。根据工程实例提出的一种利用打入稳定岩层的预应力锚索抗滑桩阻止山坡整个滑体滑动,外加锚杆对格构梁的反拉力来控制滑面的进一步滑动的复合结构,即预应力锚索抗滑桩—格构梁联合治理路堑滑坡灾害。本论文对该复合结构的加固机理、理论设计计算方法以及局部优化设计进行了研究。 本文的研究内容如下: (1)推导了预应力锚索抗滑桩-格构梁复合结构联合治理滑坡的设计计算公式。基于变形协调的预应力锚索抗滑桩和锚杆格构梁设计计算理论,建立预应力锚索抗滑桩-格构梁变形协调模型,推导出抗滑桩—格构梁复合结构内力设计计算公式,用于指导工程实践。 (2)利用ABAQUS有限元软件,建立锚索抗滑桩—格构梁治理滑坡的三维有限元模型进行模拟计算。根据工程实例,创建桩、土、梁相互作用模型,以边坡安全系数为评价指标,得出考虑抗滑桩、锚杆以及格构梁三者变形协调计算结构内力方法更有助于边坡加固。通过改变桩上锚杆的入射角度、距离桩顶位置和格构梁上锚杆的预应力值,分析其对抗滑桩内力改变情况以及对滑坡稳定性的影响。根据计算分析结果显示,改变格构梁上锚杆拉力值对桩身内力影响最为明显,改变桩上锚杆位置的影响效果次之,而桩顶锚杆入射角度对桩身弯矩影响最小。 (3)工程应用中的设计方案比选。结合位于镇江市北吕村松林山石矿北侧S338省道南侧的松林山边坡工程实例,采取不同设计方案。通过将各方案进行对比分析:分析各方案的支护效果,得出锚索抗滑桩—格构梁复合结构的支护效果更好,边坡稳定度更高;工程造价对比分析,得到采用锚索抗滑桩—格构梁复合结构治理方案,其工程造价更经济。