竖向加筋技术在边坡工程中的应用研究

作     者：方明宇 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：叶晓明

授予年度：2015年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：竖向加筋 稳定性 旋喷桩 抗弯性能 

摘      要：随着城市化道路的不断深入,道路、矿山、建筑、水利、城镇建设等工程中涉及到的边坡越来越多,建设的规模越来越大,对技术以及经济的要求也越来越高。而其中的一些边坡工程有一个共同特点就是边坡高度大,而且圆弧滑动不容易算得过,选择抗滑桩或是锚杆挡土墙等支挡结构却又使得造价比过高。所以需要对这些边坡进行系统以及理论化的研究,形成一些新的支护方法,以开拓边坡工程的前进道路。通过对旋喷桩的施工简单和低造价比的特性的理解,本文提出对这些边坡进行竖向加筋的支护概念。竖向加筋技术就是基于抗滑桩支护方法,以降低边坡工程造价比的边坡支护方法。该方法结合喷射混凝土面层、短锚杆以及素桩,一起形成一种稳定性能良好、经济效益高的边坡支挡新技术,改变原有支挡结构在面对上述边坡问题的乏力困境,以符合不断变化的市场形势。本文着手始于竖向加筋技术的方法研究,并分析竖向加筋对均质粘土边坡稳定性的提高以及改变原边坡最危险滑动面位置的问题,同时讨论竖向加筋等效宽度以及混凝土强度对边坡稳定性和滑动面位置的影响,提出旋喷桩抗弯性能在竖向加筋技术中所处的重要地位。接着分别从理论分析和数值模拟的角度对旋喷桩抗弯性能进行研究,讨论土体抗剪强度参数以及边坡几何参数对旋喷桩内力的影响和规律,同时验证了竖向加筋技术的合理性。最后,在重庆市涪陵城区南马山附近边坡工程的分析设计中,将竖向加筋技术运用于其中,效果令人满意。分析过程表明了竖向加筋技术的合理性和优越性,在保证边坡稳定的同时,节约了钢筋材料,降低了施工难度,减少了工程造价,具有良好的经济效益。旋喷桩良好的抗弯性能为竖向加筋技术提供了理论依据,为竖向加筋技术进行了定性分析,使其为新的设计技术的产生抛砖引玉,其理论与实际价值都无以言表,但是竖向加筋技术作为一种专门技术的研究工作才刚崭露头角,还需要解决诸多问题,这将是日后研究工作的重点。