预应力锚索抗滑桩加固边坡优化设计研究

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1、密级分类号中国地质大学（北京）硕士学位论文预应力锚索抗滑桩加固边坡优化设计研究学号：2002120020研究生：秦晓睿专业：土木工程研究方向：岩土体稳定性指导教师：慎乃齐教授2015年5月声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用授权的说明本人完全了

2、解屮国地质大孕有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被査阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存论文。口$/卩•保密（—年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名导师签名1H期:W厂-I-/分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文预应力锚索抗滑桩加固边坡优化设计研究学号：2002120020研究生：秦晓睿专业：土木工程研究方向：岩土体稳定性指导教师：慎乃齐教授2015年5月ADissertationSubmittedtoChinaUniversityofG

3、eosciencesforMasterDegreeResearchonOptimizationofSlopeReinforcedbyAnti-slidepilewithpre-stressedanchorcableMasterCandidate:QinXiaoruiMajor:CivilEngineeringStudyOrientation:StabilityofrockandsoilDissertationSupervisor:Prof.ShenNaiqiChinaUniversityofGeosciences(Beijing)

4、摘要预应力锚索抗滑桩作为一种新型的边坡支护结构，在实际工程中的运用越来越广泛，但对其所做的研究相对较晚，优化设计相关理论研究远远落后于工程实践。本文在前人研究工作的基础上，以111国道河防口-汤河口段改造工程Ⅱ边坡治理项目为依托，以数值模拟为研究手段，借助有限元分析软件ABAQUS，展开了关于预应力锚索抗滑桩加固边坡的稳定性分析及相关参数的优化设计研究，主要研究成果如下：（1）总结了国内外研究预应力锚索抗滑桩加固边坡的理论、实验及优化设计研究成果，重点归纳和总结了其加固机理的发展与现状；（2）利用ABAQUS对边坡进行了自然、暴雨

5、和地震三种工况下的稳定性模拟，结果表明边坡在自然状态处于稳定状态，而暴雨及地震工况下处于不稳定状态，需进行加固处理，与Geo-Studio所求结果一致；（3）分别选取抗滑桩的位置、桩长、桩间距、截面尺寸和预应力锚索的锚固段长度、锚索倾角、预应力等参数作为优化参数，通过数值模拟及结果分析，得到了以上参数变化对支护体系加固效果的影响规律，并以此确定了各项参数的最佳取值；（4）根据数值模拟结果，结合工程实际，确定了本工程预应力锚索抗滑桩加固边坡应采用的最佳设计方案，并对最佳设计方案进行模拟分析，结果表明在预应力锚索抗滑桩加固作用下，边坡

6、塑性区不能贯通，位移得到限制，处于稳定状态。关键字：抗滑桩、预应力锚索、ABAQUS、数值模拟、优化设计AbstractAsanewtypeofslopegovernancestructure,Anti-slidepilewithpre-stressedanchorcableisusedinactualengineeringmoreandmorewidely,butthestudyonitisrelativelylate,therelatedtheoreticalresearchisfarbehindtheengineeringp

7、ractice.Sobasedonthepreviousresearchwork,thispaperbasedonslopegovernanceofNationalhighway111HeFangKou-TangHeKousectionreconstructionproject,mainlybymeansofnumericalsimulation,withtheaidoffiniteelementanalysissoftwareABAQUS,launchedonstabilityanalysisofAnti-slidepilewi

8、thpre-stressedanchorcablereinforceslopeandtheresearchonrelatedparametersoptimization.Themainresearchresultsareasfollows:(1)S