井冈山某边坡工程支护设计与稳定性分析

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1、第1章绪论1954年索柯夫斯基(Cokojiobck)提出的松散介质极限平衡理论得到了广泛重视，但由于它没有考虑岩体的力学性状及结构特征，计算结果和实际不一致，具有严重的缺陷。在此基础上，费先柯提出了一种考虑岩体结构面在边坡失稳中的控制作用的岩质边坡稳定性计算方法，但它的计算结果与现实相差悬殊，因其采用的静力学条分法不够合理。虽如此，边坡稳定性研究在这一阶段仍得到了重要发展。我国对边坡的研究从这一时期开始，主要从边坡造成的地质灾害出发，对边坡进行定性分类，在刚体极限平衡理论上结合工程类比法对边坡稳定性进行分析和评价，该阶段主要针对的是露天煤矿、铁路路堑等边坡的研究。③边坡稳

2、定性分析在20世纪60年代以后得到了深入的发展，边坡稳定计算主要有两种方法：极限平衡法及有限单元法。前者在极限平衡理论的基础上考虑了结构面的作用，使用计算或图解法得到稳定安全系数，从而对边坡稳定性进行定量评价。1962年太沙基提出的临界边坡理论及1970年约翰提出的半球图解等均采用的此种概念。由于极限平衡法计算繁杂且需先假设滑动面，随着计算机的发展，有限单元法迅速发展起来，该法可自动搜索最危险滑裂面，得到边坡稳定安全系数及岩体的变形特征和应力状态。我国在这一时期边坡稳定计算也得到了很大发展，孙玉科等在赤平极射投影的基础上，考虑岩体结构的控制作用，对岩体的结构类型进行划分，提

3、出了判断边坡稳定性的实体比例投影方法。④我国从20世纪70年代开始不仅应用极限平衡原理，还应用弹塑性力学等理论，并广泛采用有限单元法等来分析边坡工程变形破坏的条件及评价边坡工程的稳定性。70年代末80年代初已积累了较丰富的实践经验，且在工程地质力学方面也形成了一套较完整的学术观点及方法。20世纪80年代后，计算理论和计算机技术的发展使数值模拟分析在边坡稳定性研究中被广泛应用，边坡内部作用及变形破坏过程的研究逐渐从定性过渡到半定量，且引进了许多与现代科学有关的理论方法，边坡稳定性分析进入了一个新的发展阶段。1．2．2锚杆在国内外的研究现状土层锚杆【7】【8】是指建筑在土层或易

4、风化软岩中的锚杆。在50年代以前，只是作为一种临时性措施被使用，到了50年代中期，小型永久性的灌浆锚杆和喷射混凝土开始在国外的隧道工程中被广泛采用，代替以往的衬砌结构。有资料2第1章绪论表明50年代末在德国河港岸壁使用的板桩与锚杆相结合的支护技术在工程中取得了良好的经济效果，故60年代此类工程在欧洲逐渐开始普及且使用范围在不断扩大。而到了70年代，国外许多大城市开始大量使用锚杆结合地下连续墙共同支撑开挖的侧壁来修建地下车站或其它地下建筑物。锚杆的技术问题也曾多次在各种国际会议上作为专题进行探讨，许多国家如美国、日本、法国等还专门研制开发了多种锚杆施工机具和专业的灌浆工艺，且

5、各自还制定了设计及施工时的技术规范。我国锚杆技术【9】【10】的应用在50年代用于矿山支护和隧洞加固的例子很多，如1962年梅山水库的修筑就是采用预应力灌浆锚杆来加固工程，1966年的梅山水库也使用了预应力锚杆来约束坝基发生的错动，此外，1972年在凯里车站采用锚杆与钢板桩的结合支护方式代替原有的钢横撑来加固路堑边坡中的强风化的软岩，事实证明这种方法取得了良好的工程效果。由于我国高层建筑的快速发展，高度的增加导致基础的要求越来越深，故自80年代开始采用锚杆支护结构的例子也不断增多。1．2．3抗滑桩在国内外的研究现状1．2．3．1抗滑桩在国外的发展抗滑桩【1卜13J是在滑体中

6、的适当位置设置一系列桩身进入滑面以下稳定滑床中的桩，通过锚固段提供的抗力来阻止坡体的滑动。随着经济的发展，滑坡在工程建设中出现的越来越频繁，抗滑桩也因此成为滑坡治理的重要手段之一。在国外20世纪30年代时就有工程应用抗滑桩来治理滑坡，20世纪60年代成功在工程中应用；60～70年代更广泛在铁路滑坡治理中被使用；70年代末，许多学者根据实际工程进行现场测试，对抗滑桩的设计参数、设计理论及方法进行了细致广泛的研究【14】，故80年代以来抗滑桩的设计理论已初步完善【151。其在国外的发展状况如下1161：①抗滑桩的初步应用阶段起止于20世纪30年代到50年代，以1931年11月1

7、2日在美国工程新闻杂志上刊登的《滑坡和桩的作用》为标志。直N-．-次世界大战后，经济的复苏及发展才使得抗滑桩开始较多的应用于工程，但此时抗滑桩的设计理论并未建立，属于试验阶段。②抗滑桩的发展阶段为20世纪60年代到70年代中期，以60年代初步建立的抗滑桩设计理论为标志，这时期的抗滑挡土墙仍是主要的抗滑支挡结构，3第1章绪论但逐步被抗滑桩取代。抗滑桩的形式具有多样性，如日本多用钻孔钢管桩，而欧美及前苏联则更倾向于钻孔钢筋混凝土灌注桩等。为了增加桩的抗剪断能力，可在钢管内外灌混凝土或水泥砂浆，或再在钢管内放H型钢；而将