预应力锚索在高边坡中的支护作用及应用研究

摘要

随着我国山区高等级公路的大量兴建，边坡尤其是高边坡的稳定性问题日渐突出，给人们的生命安全和财产带来了巨大的灾害。如何采用经济、安全、高效的手段对这些高边坡进行加固，以确保公路的畅通无阻，是一个值得研究的课题。预应力锚索以其安全、经济、高效、适应性广等优越性成为最有效的边坡加固和整治工程的主要形式之一，在贵州省高边坡的支护中得到了广泛的应用，并获得巨大的成功，取得了良好的经济效益和社会效益。
　　 针对目前预应力锚固技术中存在的一些问题，本文以贵州省贵惠高速公路区间开挖后的潜在失稳边坡为依托，在收集国内外大量预应力锚索支护的相关资料并充分进行现场调查分析的基础上，通过理论分析和数值分析等手段，对预应力锚索在高边坡的支护作用及实际工程中的应用进行了研究和探讨。首先，综合评述了预应力锚索的一些基本理论和设计中存在的一些问题，其中包括对预应力锚索的支护作用机理和影响预应力锚索锚固效果的主要因素的分析以及锚索设计中锚固段长度、锚索埋设深度等各参数计算方法的讨论；然后，结合贵惠高速公路设计文件中高边坡预应力锚索支护的介绍，对预应力锚索的施工工艺进行了分析研究，并就施工过程中出现的具体问题提出了建设性意见，通过验收试验验证了此路段边坡锚索锚固质量符合设计及规范要求；最后运用FLAC3D有限差分软件，分别对K35+400～K35+410路段边坡的天然状态、开挖后无支护状态、开挖后采用预应力锚索支护状态进行了数值模拟分析，得出了各种状态下的最大不平衡力变化曲线、剪应变增量云图、位移云图与应力云图，并通过这些图具体分析了该路段在这三种状态下的边坡稳定性状态，验证了预应力锚索对高边坡具有良好的支护效果，是一项值得大力推广的先进技术。以上工作，对这类目前在世界上占主导地位的先进支护工艺的理论探索和实践操作具有一定的参考价值。