边坡稳定性计算中锚固力计入方式的讨论
边坡支护工程中格构梁及锚杆的应用研究
边坡支护工程中格构梁及锚杆的应用研究摘要：锚杆和格构梁作为应用于道路边坡进行加固防护的新型技术方案，利用该方案的主要原因是锚杆和格构梁的一起应用能够形成独特的结构受力特征，所以能够有效地保证边坡的稳定性。
本文将简要介绍了锚杆和格构梁，然后先后阐述了锚杆和格构梁的内力计算以及分析方式、边坡加固设计，最后告诉相应的工作人员在实际的施工过程中应该着重注意工作事项。
关键词：格构梁；锚杆；边坡支护工程；应用研究一、锚杆、格构梁简介锚杆和格构梁的组合形式是一种新型的支护工作的加固方案，该方案的运用主要是通过将格构梁放入且固定到土体岩层的锚杆中进行联动使用，所以在工作人员实际的应用过程中不会出现因为一根锚杆或多个锚杆由于多种因素而导致失去其固定作用造成整个支护工程出现相应的安全问题。
只要能够在锚杆和格构梁之间的区域内形成相应的压应力，那么就能够彻底地改变土体的实际受力情况。
因此，施工人员可以利用锚杆的抗拔力来控制边坡不会出现不稳定以及变形的情况。
这种方式相比普通的加固方案能够利用的结构形式更多。
格构梁所需的占地面积比较少，能够合理地解决不稳定岩层的下滑情况，注重突出边坡的绿化，具有一定的防护效果，有利于工程环境和水土的保持。
锚杆格构梁的施工流程主要是先搭建脚手架，测量一下放线，在确定孔位，之后就应该运用钻机，调整好角度之后就可以进行钻孔、清孔。
在完成锚杆的安装之后就可以注浆，制作格构梁了。
二、锚杆、格构梁的内力计算以及分析方式（一）锚杆格构梁加固边坡的作用机理相应的工作人员在实际的施工过程中，可以运用锚杆和格构带有的防护效果来对边坡出现的问题进行合理的治理。
在此过程中，工作人员需要对锚固力进行适当的荷载力加载，使在边坡滑动面上产生的荷载力能够经过锚头直接传输到锚杆的自由段中，从而确保工作人员在施工过程中不会出现土体受到一定的外界荷载力而出现破裂的情况。
为了保证边坡土体的稳定情况，那么工作人员就应该利用锚固段水泥砂浆与外界之间的作用力而形成的握裹力，使锚杆能够实现与土体的密切连接，从而对边坡土体产生一个内部的作用力，更好地保证边坡的稳定状态[1]。
边坡岩体稳定性分析的计算方法
边坡岩体稳定性分析的计算方法随着世界经济的发展和科技进步，边坡岩体稳定性分析也变得越来越重要。
稳定性分析可以帮助工程师和地质学家了解边坡岩体构造特征，判断边坡是否稳定，如果发现不稳定，可以采取措施进行稳定性锚固，改善边坡安全性。
因此，边坡岩体稳定性分析的计算方法受到广泛的关注。
二、边坡岩体稳定性分析的基本概念边坡岩体稳定性分析是指，通过对边坡岩体构造状况的详细研究和计算，判断边坡是否稳定。
边坡岩体稳定性分析的基本概念包括三大部分：滑移平面、滑力及抗滑力。
首先，滑移平面是指在滑力下，边坡岩体可能发生滑移的晶体层平面。
其次，滑力指的是边坡岩体在滑移平面上受到的拉力，是影响边坡稳定性的最主要因素。
最后，抗滑力是指边坡岩体内部结构强度对滑力的抵抗力，一般情况下，抗滑力要大于滑力，才能保证边坡的稳定性。
三、边坡岩体稳定性分析的计算方法边坡岩体稳定性分析的计算方法可以分为四大类：地质位置、滑力场理论、Dawson缓倾斜理论和多学科联合分析。
（1）地质位置法地质位置法是根据边坡岩体构造、岩性和地质条件来判断边坡的稳定性的方法。
通过有限的基础地质调查，可以掌握边坡的构造特征，从而预测边坡的稳定性。
（2）滑力场理论滑力场理论是根据边坡岩体的重力力和普朗特力及其他力学参数，绘制地质滑力场理论模型，分析滑力场分布，从而预测边坡的稳定性。
（3）Dawson缓倾斜理论Dawson缓倾斜理论和滑力场理论有许多共同点，都是根据重力力和普朗特力来分析边坡的稳定性的方法。
但与滑力场理论不同的是，Dawson缓倾斜理论更多的考虑边坡地表和深层岩体以及地基土体的影响，这为判断边坡的稳定性提供了较全面的信息。
（4）多学科联合分析多学科联合分析是指识别边坡岩体构造特征、岩性和地质条件，综合地质滑力场理论、Dawson缓倾斜理论以及实测地质资料、地震动力学、力学地质学等多学科的知识，分析并综合评估边坡的稳定性的方法。
四、总结边坡岩体稳定性分析的计算方法可以分为地质位置法、滑力场理论、Dawson缓倾斜理论和多学科联合分析四大类。
露天矿开采中边坡的稳定性研究
露天矿开采中边坡的稳定性研究摘要：近年来，科学技术的发展迅速，我国的采矿工程建设的发展也有了相应的进步。
露天矿的开采设计工作中最为关键的环节就是边坡的设计工作，其中露天边坡角的择取工作更是重点工作中的关键内容。
如果边坡角太大便会极易出现边坡失稳等不良情况；而如果边坡角太小的话，虽说能够充分确保边坡的稳固性，但是会大程度降低可露天开采资源的面积，不利于矿产企业的经济效益。
在地下开采转变成露天开采的过程中，极易受到多方面因素的干扰，在露天采掘环境中通常会潜存着大量形状各异、成因不详的采空区域。
地下改露天采掘属于非常繁杂且多变的工作项目，在各种因素共同影响的情况下，露天开采边坡的位移改变与应力情况和单一情况下的采掘工作相比，属于更为复杂的体系。
关键词：露天矿开采；边坡；稳定性研究引言在露天矿山生产中，露天采场开采境界参数的合理选择对矿山企业的安全具有重要意义。
因此，选择经济合理的剥采比尤为重要。
在露天开采境界众多参数中，最终边坡角的影响最直接，而最终边坡角对边坡最大影响是其安全稳定性。
因此，判断边坡参数设计是否合理的重要手段是进行边坡稳定性分析，优选出既能保证边坡安全又能取得更多经济效益的露天边坡参数。
1重要性边坡体的变形以及稳定状况是实际施工过程中的重要监测指标，其对于工程的安全有着极其重要的作用，因此影响边坡稳定状况的因素分析则成了相关研究领域中不容忽视的课题。
经相关学者所做的研究发现：内摩擦角、黏聚力、台阶高度、台阶宽度、坡度、卸载平台宽度、原地基处理是否合格、填筑体的压实程度、地面水位等对边坡稳定状况均存在着不同程度的影响，其中原地基处理是否合格更是直接对边坡稳定状况起着决定性的作用，其余因素也对边坡稳定状况有着显著影响。
因此，施工过程中以及竣工后都应该加强对边坡土体竖向以及水平向位移的监测，以便及时采取相应措施以规避严重安全事故的发生。
2露天采场边坡稳定性分析2.1边坡破坏类型露天矿边坡稳定性分析是一项复杂的工程，其影响因素复杂多变。
2023年注册木土工程师-(道路)专业知识考试备考题库附带答案9
2023年注册木土工程师-（道路）专业知识考试备考题库附带答案第1卷一.全考点押密题库(共50题)1.(多项选择题)(每题 1.00 分)合成坡度必须小于8%的情况包括下列哪些选项？（）A. 冬季路面有积雪、结冰的地区B. 自然横坡较陡峻的傍山路段C. 非汽车交通量较大的路段D. 积水较多的山洼地带正确答案：A,B,C,2.(单项选择题)(每题 1.00 分)沥青路面结构力学指标计算采用的理论是下列哪个选项？（）A. 单圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论B. 单圆均布垂直荷载作用下的弹性层状滑动体系理论C. 双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论D. 双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状滑动体系理论正确答案：C,3.(多项选择题)(每题 1.00 分)环境影响评价工作程序有下列哪些选项？（）A. 项目设计单位接受建设单位委托B. 编制环境影响报告书C. 公示环评报告主要内容D. 报有审批权的生态环境主管部门审批正确答案：B,C,D,4.(多项选择题)(每题 1.00 分)关于公路爬坡车道说法，正确的包括下列哪些选项？（）A. 高速公路、一级公路爬坡车道长度大于500m时，按规定在其右侧设置紧急停车带B. 二级公路连续上坡路段中，当上坡路段的设计通行能力大于设计小时交通量时，宜在上坡方向行车道右侧设置爬坡车道C. 爬坡车道宽度不应小于3.5m，且不大于4mD. 爬坡车道的曲线加宽按一个车道曲线加宽规定执行正确答案：A,C,D,5.(多项选择题)(每题 1.00 分)关于喷护和挂网喷护设计要求的叙述中，下列哪些选项是正确的？（）A. 喷护材料可采用砂浆或水泥混凝土B. 喷护坡面可不设置泄水孔和伸缩缝C. 喷射混凝土的喷护厚度不应小于0.10mD. 应结合碎落台和边坡平台种植攀缘植物正确答案：A,C,D,6.(单项选择题)(每题 1.00 分)已知越岭垭口两侧的纵坡均为5%，当垭口两侧的纵坡不变，过岭高程降低20m时。
锚杆、锚索锚固力计算方法
锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或12.5MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×4=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例13MPa拉力器上仪表读数×4= 52KN锚固力52KN锚固力÷10=5.2吨承载力2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或17.5MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×4=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例18MPa拉力器上仪表读数×4= 72KN锚固力72KN锚固力÷10=7.2吨承载力3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×3.044= 锚固力KN 锚固力KN÷10= 承载力吨例40MPa拉力器上仪表读数×3.044= 121.76KN锚固力121.76KN锚固力÷10=12.176吨承载力4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN(或16.96吨或45MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×3.768=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例45MPa拉力器上仪表读数×3.768= 169.56KN锚固力169.56KN锚固力÷10=16.956吨承载力5、Ф21.6锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×4.55=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例55MPa拉力器上仪表读数×4.55= 250KN锚固力250KN锚固力÷10=25吨承载力型号为YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注1、使用扭力矩扳手检测帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。
2、井下排版填写记录均填锚固力帮锚杆50KN、顶锚杆70 KN、Ф15.24锚索120KN、Ф17.8锚索169.6KN。
锚杆锚索锚固力计算方法
锚杆锚索锚固力计算方法 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或公式计算拉力器上仪表读数MPa×4=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例13MPa拉力器上仪表读数×4= 52KN锚固力52KN锚固力÷10=吨承载力2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或公式计算拉力器上仪表读数MPa×4=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例18MPa拉力器上仪表读数×4= 72KN锚固力72KN 锚固力÷10=吨承载力3、Ф锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×= 锚固力KN锚固力 KN ÷10= 承载力吨例40MPa拉力器上仪表读数×= 锚固力锚固力÷10=吨承载力4、Ф锚索锚固力不小于(或吨或45MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例45MPa拉力器上仪表读数×= 锚固力锚固力÷10=吨承载力5、Ф锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例55MPa拉力器上仪表读数×= 250KN锚固力250KN锚固力÷10=25吨承载力型号为YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注1、使用扭力矩扳手检测帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。
2、井下排版填写记录均填锚固力帮锚杆50KN、顶锚杆70 KN、Ф锚索120KN、Ф锚索。
3、检测设备型号锚杆拉力计型号LSZ200型锚杆拉力计Ф锚索拉力计型号YCD-180-1型预应力张拉千斤顶Ф锚索拉力计型号YCD18-200型张拉千斤顶锚索承载力为504KN。
边坡的稳定性计算方法
边坡的稳定性计算方法边坡稳定性计算方法目前的边坡的侧压力理论，得出的计算结果，显然与实际情形不符。
边坡稳定性计算，有直线法和圆弧法，当然也有抛物线计算方法，这些不同的计算方法，都做了不同的假设条件。
当然这些先辈拿出这些计算方法之前，也曾经困惑，不做假设简化，基本无法计算。
而根据各种假设条件，是会得出理论上的结果，但与实际情况又不符。
倒是有些后人不管这些假设条件，直接应用其计算结果，把这些和实际不符的公式应用到现有的规范和理论中。
瑞典条分法，其中的一个假设条件破裂面为圆弧，另一个条件为假设的条间土之间，没有相互作用力，这样的话，对每一个土条在滑裂面上进行力学分解，然后求和叠加，最后选取系数最小的滑裂面。
从而得出判断结果。
其实，那两个假设条件对吗？都不对！第一、土体的实际滑动破裂面，不是圆弧。
第二、假设的条状土之间，会存在粘聚力与摩擦力。
边坡的问题看似比较简单，只有少数的几个参数，但是，这几个参数之间，并不是线性相关。
对于实际的边坡来讲，虽然用内摩擦角Ф和粘聚力C来表示，但对于不同的破裂面，破裂面上的作用力，摩擦力和粘聚力，都是破裂面的函数，并不能用线性的方法分别求解叠加，如果是那样，计算就简单多了。
边坡的破裂面不能用简单函数表达，但是，如果不对破裂面作假设，那又无从计算，直线和圆弧，是最简单的曲线，所以基于这两种曲线的假设，是计算的第一步，但由于这种假设与实际不符，结果肯定与实际相差甚远。
条分法的计算，是来源于微积分的数值计算方法，如果条间土之间，存在相互作用力，那对条状土的力学分解，又无法进行下去。
所以才有了圆弧破裂面的假设与忽略条间土的相互作用的假设。
其实先辈拿出这样与实际不符的理论，内心是充满着矛盾的。
实际看到的边坡的滑裂，大多是上部几乎是直线，下部是曲线形状，不能用简单函数表示，所以说，要放弃求解函数表达式的想法。
计算还是可以用条分法，但要考虑到条间土的相互作用。
用微分迭代的方法求解，能够得出近似破裂面，如果每次迭代，都趋于收敛，那收敛的曲线，就是最终的破裂面。
理正边坡常见问题
3. 情况3：上面土，中间是强风化岩石，下面为较完整岩石 这种情况比较复杂，需要多个软件组合使用：
①对于上面的土，先用边坡稳定计算其稳定性，可用圆弧滑动法或折线滑动法 进行搜索计算，此时，可将下面岩石部分的抗剪强度指标给的稍大，使得滑弧 不会进入下面的岩石。
②用边坡稳定中指定滑面计算安全系数的计算项目，人为指定中间的强风化 岩石的滑裂带，计算沿这个危险滑动带的安全系数。如果这个滑裂带较厚，还 应分别指定土和强风化岩的交界面、强风化岩和下面较完整岩石的交界面进行 计算。 ③用岩质边坡计算下面较完整岩石的稳定，方法同情况2。
6m宽土工布满布，每延米土工布抗拉力100KN
按每延米宽度输入 间距：每延米宽土工布的中心距， 即1m 抗拉力： 1m宽土工布的抗拉力，即100KN
按实际宽度输入 间距：相邻两块土工布的中心距，即6m 抗拉力：每块土工布的抗拉力，即 100*6=600KN 软件在计算时会自动换算成每延米的抗拉力， 即600/6=100KN
抗拉力
锚杆
单位宽度 单个锚杆
单位宽度 土工布
某段范围内
水平间距 1 锚杆间距 1 两段的中心距
土工布
◦ 满布，按每延米宽度输入 – 间距：1m – 抗拉力：1m宽土工布的抗拉力
满布，按实际宽度输入 – 间距：相邻两块土工布的中心距，即每块土工布的宽度 – 抗拉力：每块土工布的抗拉力
间隔布置 – 间距：相邻两块土工布的中心距 – 抗拉力：每块土工布的抗拉力
碾压式土石坝设计规范
碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)
这6个采用水工规范
浙江省海塘工程技术规定
计算锚杆力
水电水利工程边坡设计规范 DL/T 5353—2006
水利水电工程边坡设计规范 SL 386—2007
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1问题的提出预应力锚杆或锚索是边坡加固工程普遍应用的方法之一。
锚杆或锚索提供的锚固力对滑体直接提供了抵抗滑动的力和力矩,同时增加了滑面上的法向应力,从而提高了滑动面的抗剪应力。
在实际工程中,可对传统的极限平衡法加以改进,将锚固力作为条块上的集中荷载,计算在锚固力作用下的边坡的稳定。
考虑到大部分极限平衡法都是针对滑动面建立力平衡方程,目前通常是将锚固力Pi施加于锚杆穿过的滑动面所在的条块底部,其他条块上Pi为零。
然而这种方法会导致滑面正应力分布的不合理,滑面个别地方正应力急剧反常增加,因此计算过程在理论上不够合理[3],计算结果也不能保证在任何情况下都是可靠的。
本文假设3种锚固力计入方式:(1)假设锚固力施加在锚杆的内端,即位于条块的底部;(2)假设锚固力施加在锚杆的外端,即位于条块的顶部;(3)假设锚固力均匀施加在锚杆穿越的条块内,作用点为条块中心线与锚杆的交点。
使用Morgenstern-Price法和不平衡推力法计算锚固力作用下的安全系数K和满足一定安全系数条件所需的锚固力的大小,并对上述3种计入方式所得计算结果进行分析和比较。
2基本公式图1为一个具有任意滑面的边坡,作用于滑坡体上的力有:自重、地震力、孔隙水压力和锚固力。
将滑体划分成若干垂直条块,其中的第i土条如图1(b)所示,其高度为hi,宽度为bi,底面倾角为αi。
该土条上作用的力有重力Wi,地震力KcWi(Kc为地震影响系数),土条底面的法向反力Ni及阻力Ti(Ti=(Nitanφi+cibisecαi)/Fs,φi和ci分别为摩擦角和滑面的黏聚力,K为安全系数),条块间法向力Ei和Ei+1,条块间切向力Xi和Xi+1,孔隙水压力的合力Ui,锚固力Pi(锚固力作用点与底面的垂直距离为Hi)。
Morgenstern-Price法假设条块间法向力与切向力的比值用条间力函数f(x)和比例系数λ的乘积表示,即Xi=λfiEi。
安全系数的计算公式为图1滑体与条块示意比例系数λ的计算公式为λ=∑n-1i=1[bi(Ei+Ei-1)+KcWihi-2PiHi]∑n-1i=1[bi(fiEi+fi-1Ei-1)](2)式(2)中条块间法向力由下式计算EiΦi=Ψi-1Ei-1Φi-1+KTi-Ri(3)按照锚固力计入方式的不同,在式(1)和式(2)中选用不同的Pi和Hi。
对于计入方式1,在锚杆穿越滑面之点所在条块底面上Pi为集中荷载,Hi=0,其他Pi=0;计入方式2的Pi为锚杆穿越坡面之点所在条块顶面的集中荷载,Hi分别为锚杆穿越坡面之点所在条块的高度,其他Pi=0;计入方式3将集中荷载均匀分布在锚杆穿越滑体过程中的若干条块上,在锚杆与条块中心线交点上沿锚杆对条块施加荷载,Pi=P/n(n为锚杆所穿越滑体条块数量),Hi分别为锚杆与这些条块中心线交点到底面的垂直距离,其他Pi=0。
不平衡推力法假定条间推力的作用方向与上一条块的滑面方向平行,安全系数的计算公式为K=∑n-1i=1Ri∏n-1j=1Ψj+Rn∑n-1i=1Ti∏n-1j=1Ψj+Tn(4)式中:Ri=[Wicosαi-(KcWi+Usi-Usi-1)sinαi+Pisin(ωi-αi)-Ui]·tanφi+cibisecαi;Ti=[Wisinαi-(KcWi+Usi-Usi-1)cosαi+Picos(ωi-αi)-Ui];Ψi=cos(αi-1-αi)-sin(αi-1-αi)tanφi/K;Usi-1和Usi分别为条块左、右侧面的孔隙水压力。
式(4)中Pi的选用与上述Morgenstern-Price法相同y—272—边坡稳定性计算中锚固力计入方式的讨论赵洪岭台佳佳朱大勇3算例分析取如图2所示边坡,地震影响系数为0·1。
图2土坡剖面示意表1为采用Morgenstem-Price法计算一定锚固力作用下的安全系数K。
由表1可知,在本算例中,以计入方式1所得安全系数K1在3种计入方式中是最保守的,这是因为计入方式1忽略了锚固力对滑体提供抵抗滑动的力矩作用,后两种计入方式所得安全系数K2、K3与K1的差值在11%和4%以内,同时随锚固力的增大,上述差值也逐渐增大,但计入方式3增大的幅度小于计入方式2。
此外采用计入方式1在锚固力P=400kN时锚固力作用点以下的条块间就出现了小于零的水平条间力-2·976kN,但采用计入方式3直至P=600kN时滑体内最小水平条间力14·52kN,此时采用前两种计入方式所得的条块间最小水平条间力则达-0·84和-40·64kN,可见采用计入方式3更为符合实际情况。
表1不同计入方式安全系数比较(Morgenstern-Price法)P/kNK1K2K3(K2-K1)/K1(%) (K3-K1)/K1(%)0 1.059 1.059 1.059 0.00 0.0050 1.098 1.121 1.100 2.11 0.13100 1.138 1.181 1.141 3.74 0.26150 1.179 1.239 1.184 5.02 0.41200 1.221 1.296 1.229 6.09 0.61250 1.265 1.353 1.275 6.90 0.77300 1.310 1.410 1.323 7.62 0.98350 1.356 1.468 1.373 8.26 1.23400 1.403*1.527 1.425 8.83 1.52450 1.452*1.588 1.479 9.37 1.84500 1.502*1.650 1.535 9.89 2.20550 1.553*1.714 1.593 10.40 2.59600 1.606*1.781*1.654 10.91 3.03注:(1)K1、K2和K3分别为上述3种加载方式所得安全系数;(2)*表示体内出现了小于零的水平条间力。
图3~图5是P=300kN时,由Morgenstem-Price法3种计入方式所得到的条间力和滑面正应力分布特征。
由图可知,单纯地将锚固力作为集中荷载施加在条块的顶部或底部,都会在所施加的条块底部引起滑面正应力的急剧增大,水平条间力E和垂直条间力X也发生了急速的变化,与此同时计入方式3则可以很好地避免滑面正应力和条间力分布出现这种不合理的情况。
尽管不合理的条间力分布对应的安全系数与合理的条间力分布对应的安全系数之间只有很小的差别[7],但前两种计入方式造成的这种明显的不合理性将难以保证计算总是合理有效的。
图3条间力和滑面正应力分布特征(计入方式1)表2为采用不平衡推力法计算一定锚固力作用下的安全系数K。
由表2可知,在本算例中,由不平衡推力法也可以得到与Morgenstern-Price法所得相类似的结论,但后两种计入方式所得安全系数K2、K3—273—边坡稳定性计算中锚固力计入方式的讨论赵洪岭台佳佳朱大勇与K1的差值大于Morgenstem-Price法所得的差值,分别在51%和16%以内,尤其是采用计入方式2在锚固力较大时,所得安全系数远远超过了另外两种计入方式所得,这在工程中显然是难以接受的。
图4条间力和滑面正应力分布特征(计入方式2)图5条间力和滑面正应力分布特征(计入方式3)图6三种计入方法条块间推力分布比较(不平衡推力法)表2不同计入方式安全系数比较(不平衡推力法)P/kNK1K2K3(K2-K1)/K1(%)(K3-K1)/K1(%)0 1.016 1.016 1.016 0·00 0·0050 1.053 1.092 1.065 3.752 1.156100 1.091 1.172 1.116 7.425 2.232150 1.129 1.257 1.169 11.332 3.512200 1.170 1.347 1.225 15.192 4.719250 1.211 1.443 1.283 19.124 5.950300 1.254*1.545 1.345 23.147 7.207350 1.298*1.653 1.409 27.282 8.496400 1.344*1.768 1.476 31.553 9.820450 1.391*1.892*1.547 35.985 11.186500 1.440*2.025*1.621 40.607 12.595550 1.490*2.167*1.700 45.452 14.056600 1.542*2.321*1.782*50.555 15.572注:(1)K1、K2和K3分别为上述3种加载方式所得安全系数;(2)*表示体内出现了小于零的水平条间力。
图7不同安全系数所需锚固力比较(Morgenstern-Price法)图8不同安全系数所需锚固力比较(不平衡推力法)图6是P=300kN和P=600kN时,3种计入方式所得到的条间推力条间分布。
由图6可知,对于上—274—边坡稳定性计算中锚固力计入方式的讨论赵洪岭台佳佳朱大勇述两种情况,采用计入方式3时,条间推力虽然也在锚杆的两端出现拐点,但在所穿越的条块内基本上是连续变化的,而另外两种计入方式则在在锚固力施加的位置出现了较大的变化。
此外,P=600kN时,采用计入方式3在锚固力作用点以下的条块间的最小推力为-0·57kN,而另外两种计入方式的最小推力则分别为-100·84和-44·95kN。
对于不稳定或是不满足稳定性要求的边坡,需要施加一定的锚固力使其安全系数达到要求。
图7、图8分别为采用Morgenstem-Price法和不平衡推力法计算满足一定安全系数要求所需的锚固力大小。
对于Morgenstem-Price法,在本算例中,以计入方式1所需的锚固力为准,当安全系数K≤1·8时,另外两种计入方式所需的锚固力与前者的差值分别在38%和8%以内,由此可见,虽然采用3种计入方法计算得到的安全系数差别不大,但计算满足一定安全系数要求所需的锚固力时,计入方式2与其他两种计入方式之间就有了明显的差异,使用不平衡推力法计算时这种差异更加明显。
4结论(1)采用Morgenstem-Price法计算锚固力作用下边坡的安全系数K时,3种计入方式所得安全系数的差别不大,与目前通常将锚固力作为集中荷载施加在条块底部的计入方式1相比较,文中提及的另外两种计入方式所得安全系数的差值在11%和4%以内,但计入方式3所得条间力和滑面正应力分布更为合理;(2)采用不平衡推力法计算锚固力作用下边坡的安全系数K时,3种计入方式所得安全系数有一定的差别,与目前通常将锚固力作为集中荷载施加在条块底部的计入方式1相比较,文中提及的另外两种计入方式所得安全系数的差值在51%和16%以内,但第3种计入方式的条间推力更为合理;(3)计算满足一定安全系数要求所需的锚固力大小时,Morgenstem-Price法采用第1和第3种计入方式所得锚固力较为接近,第2种计入方式的差别是最大的;不平衡推力法采用3种计入方式计算时所得锚固力的差别则较大。