陈万龙开题报告

《陈万龙开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、题目锚杆挡土墙设计学生姓名刘欢学号20090318班级土0901-10专业铁道工程（主要包括课题的研究背景、国内外研究现状，所要进行的主要工作和所采用的方法、手段，以及预期达到的结果）一、研究背景随着大量土木工程在复杂地区的兴建，支挡结构愈加显得重要。在铁路建设过程中，路基支挡结构物的设计和施工也是我们必须设计研究的项目。近年来，为了适应不同地区的条件和发展新技术的需要，逐步发展了各种形式的挡土墙，如悬臂式、扶臂式、板桩式锚杆、锚杆式、锚定板式等。随着生产与技术的不断发展，今后还会有一些新的结构形势不断发展。它与传统的重力式挡土墙比较起來有许多无法替代的优势，

2、比如重量轻，适用地基范围广，支挡效果好，节约材料等轻型支挡结构以其显著的经济性和广泛的适用性，在铁路路基的建设过程屮得到了广泛的应用。目前,随着生产和技术的不断发展，轻型支挡结构仍在继续研究，并向纵深发展。因此，在这种背景下，本设计具有重要的现实意义和实用价值。二、国内外研究现状。1国外锚杆支护作用机理研究成果1）悬吊理论。1952年路易斯阿•帕内科（LouisA•Panek）等发表了悬吊理论。该理论认为锚杆把由于开挖、爆破等造成的松动岩块稳固（悬吊）在稳定岩层上，防止破碎岩块的冒落。在坚硬节理发育的岩块处，锚杆通常起这种作用。2）组合梁理论。1952年德国J

3、aeobio等发表了组合梁作用理论，其实质是通过锚杆的径向力作用将卷合梁的岩层挤紧，增大层间的摩擦力，同时锚杆的抗剪能力也阻止层问错动，从而将程合梁转化为组合梁。3）组合拱理论。组合拱理论是由兰氏（T•A・Lang）和彭徳（Pender）通过光弹试验提出来的。该理论认为锚杆能限制、约束围岩土体变形，并向围岩土体施加压力，从而使处于二维应力状态的地层外表面岩土体保持三维应力状态，在圆形洞室中形成承载环，在拱形洞室中形成承载拱，因而，能制止围岩土体强度的失效。4）增强理论。该理论认为，对于节理密集破碎岩体或是较为软弱的土体，施加锚杆可使破碎岩体具有完整性，在软弱土

4、体中增加筋骨，从而增强锚固区围岩土体的强度（如弹性模量E,粘聚力c等）。5）销钉理论。销钉作用表现为两方a.利用锚杆将不稳定块体钉到深部稳定的围岩上；b.软岩洞室围岩常发生压剪破坏，破坏了的岩体将沿最不利的滑移面滑动。如沿洞室周边径向布置锚杆，由于锚杆与滑移面斜交，锚杆就会起到防剪抗滑作用。2国内锚杆支护作用机理研究成果近十几年来，国内很多学者对锚杆作用机理做了大量的深入研究与探讨，在经典锚杆支护理论的基础上，进一步揭示了锚杆支护的实质，提出了下面几个具有代表性的理论：1）全长锚固屮性点理论。全长锚固屮性点理论由东北大学王明恕教授提出。该理论认为在靠近岩石壁面

5、部分（锚杆尾部），锚杆阻止围岩向壁面变形，剪力指向壁面。在围岩深处（锚杆头部），围岩阻止锚杆向壁面方向移动。锚杆上的剪力指向相背的分界点，称为中性点，该点处剪应力为零，轴向拉应力为最大。由中性点向锚杆两端剪应力逐渐增大，轴向拉应力逐渐减少。近年在国内理论分析屮，“屮性点”观点被普遍接受，但其理论形式还存在着一定的争议。因为它难以解释锚杆尾部的断裂机理，有人认为是该理论假设未设托盘之故。2）松动圈理论。围岩松动圈支护理论是由中国矿业大学董方庭教授在对围岩状态进行深入研究后提出的。通过研究发现：围岩松动圈的存在是围岩洞室固有的特性。它的范围大小（厚度值L）目前可以

6、用声波仪或者多点位移计等手段进行测定。围岩支护的主要对象是围岩松动圈产生、发展过程中产生的碎胀变形力。锚杆承受拉力的來源在于松动圈的发生、发展。根据围岩松动圈厚度值的大小，将其分为小、中、大三类。该理论认为松动圈的类别不同，则锚杆支护机理也不同。I类小松动圈L=（）mm〜4（）0mm,围岩的碎胀变形很小，此类围岩洞室一般无需锚杆，不需支护或者喷射混凝土单独支护；II类，III类围岩L=400mm〜1500mm,用悬吊论设计锚喷支护参数；IV类，V类围岩L=l.5m〜2・0m,L=2.Om〜3・Om,采用组合拱理论确定锚喷支护参数；VI类围岩L>3.Om,在没有

7、进一步研究资料之前，应采用以锚喷网为基础的复合支护。该理论的优点是简单直观，对中小松动圈有很重要的价值，但对大松动圈尤其是高应力软岩的围岩洞室，实践表明，该理论有一定的局限性。3）1韦I岩强度强化理论。该理论的要点是：a.岩体经锚杆锚固后，其峰值强度和残余强度均得到提高，随着锚杆布置密度的增加，强度强化系数逐渐增大，锚杆布置密度一定时，锚杆对岩体残余强度的强化程度大于对岩体峰值慢度的强化程度。b.锚杆可有效改善原岩体的力学参数，随着锚杆布置密度的增加，锚固体峰值前的E,C,与峰值后的E,C,均有不同程度的提高。C.利用锚杆支护可以提高锚区域岩体的强度，可以有效

8、地减小洞室围岩塑性区、破碎区半径及洞室