锚索格构梁开题报告.docVIP

本 科 生 毕 业 设 计 开 题 报 告 题 目 边坡锚索格构梁设计 专 业 土木工程（道路与桥梁方向） 班 级 道桥091 班 姓 名 卢校柯 指导教师 徐毅青（讲师） 所在学院 城建学院　 开题时间 2012年12月 设计选题的背景与意义 近年来，伴随着我国经济的发展及西部大开发战略的实施，国家基础设施事业—— 水利、水电、矿山、铁路、公路、城市建设也迅速发展，而我国山区面积占陆地总面积 70％，因此在工程建设中，无法避免岩土体的开挖，造成了大量的人工边坡，形成边坡 地质灾害，如果这些边坡的防护处理不当就会导致边坡失稳，影响工程正常运营，造成 经济损失；更甚者会危及边坡体周围工业民用建筑的安全。据不完全统计，我国(由于 工程建设和资源能源开发而造成)的滑坡、崩塌和泥石流等边坡地质灾害已造成平均每 年200多亿元的损失，近十年间全国350多个市县遭受边坡地质灾害的侵害已致使近 万人死亡。由此可见，在无法避免搬迁或工程避绕的情况下，进行边坡病害防治不但是 工程建设的关键环节，更是攸关国家财产和人民生命安全的头等大事。 现有的边坡加固措施一般分为两种：一种是减滑工程措施(包括在滑坡上方减重、 滑坡下方加重和滑坡后部做排水工程及增设防水护面等)，第二种抗滑支挡加固工程措 施(挡土墙、抗滑桩等)。采用第一种减滑工程措施往往无法使问题得到根治；而第二 种抗滑支挡加固措施虽稳定滑坡见效快、安全可靠，已是当前滑坡治理中的首选措施， 但其也有工程量大、造价高等不可忽视的缺点。随着锚索技术的应用与发展，锚索工程 在滑坡防治工程中大量应用，尤其是近些年出现的预应力锚索格构梁复合结构，因其经 济、绿色而广泛使用于水库边坡、高速公路和铁路的路堑及路基高边坡防护中，因此对 预应力锚索格构梁在边坡设计中应用方面的研究具有现实意义的。 预应力锚索格构梁技术是一种采用抗拉强度高的柔性材料锚固于稳定的岩土体内， 充分利用和提高岩土自身强度和自稳能力来加固不稳定岩土体的工程措施。其对被锚固 岩土体的扰动小，维持了岩土体原有的结构。但预应力锚索格构梁的适用条件还有待于 深入的分析；当前锚索受力研究还处在初期阶段，锚固段上剪应力的分布特点还无法详 实了解；地梁的受力模式和设计计算方法也还不完善、不成熟。实践中也出现很多由于 使用不当或与地质条件不符的工程问题，造成人员伤亡。设计中许多设计部门为了省时 而忽略细节，造成成本增加。因此深化对预应力锚索和格构梁设计综合的研究也有其理 论意义和必要性。 国内外研究现状和存在问题 预应力锚索是一种可以承受拉力的结构系统，它的主要受拉体是高强预应力筋(钢 绞线、预应力钢丝等)。它在张拉锁定后马上给于加固体主动施加应力，限制其发生有 害位移和变形。 世界上大规模应用预应力锚索并获得成功的主要典型实例为20世纪30年代阿尔及 利亚舍尔法大坝加固设计工程。大坝在改扩建时把坝体加高3m，用37根预应力锚索进 行加固，使其稳定。每根锚索由630根直径为5mm的高强度钢丝组成，单孔荷载近达 到10MN，锚索间距为6m，钢筋砼锚头设置在加高后的坝顶上，20年后预应力损失仅 为9％。 此后越来越多的工程应用锚索技术，其发展可大体分为三个阶段： 第一阶段：20世纪50年代前，抗滑挡墙结合支撑锚杆被大量采用，取得了一定效 果，但巨大滑坡推力使得抗滑挡墙体积庞大，必须将墙基置于滑面以下一定深度，施工 开挖对滑体稳定性有很大影响。 第二阶段：20世纪60至70年代，在相对土质疏松的情况下运用抗滑桩支挡，工程 效果很明显；在国外多采用钢筋混凝土钻孔桩和钢桩(直径小)，群桩加承台共同受力； 而国内则采用矩形截面的钢筋混凝土挖孔桩(最大截面4mX0．7m，长46米)，因为抗 滑桩提供的抗力大，施工对滑体的扰动小、安全、见效快，在这一时期被广泛采用。 第三阶段：20世纪80年代后，由于锚固技术的不断发展，滑坡前缘使用群孔锚固 前部岩土，使预应力锚索在边坡加固中广泛应用，在实践中演化出了各种结构形式，主 要包括：①预应力锚索地墩和地梁；②预应力锚索抗滑挡墙；③预应力锚索抗滑桩；④ 预应力锚索抗滑桩板墙；⑤预应力锚索格构。使用预应力锚索可以很大程度上改善抗滑 结构的受力状态，从而降低工程造价。根据不完全统计，同样的条件下锚索抗滑桩能比 普通抗滑桩节约30％左右投资。施加锚索预应力可使抗滑桩结构由被动变为主动受力， 避免或者限制了抗滑结构起作用前滑动条