连煜皓 韩荣荣 夏 肖
(1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014；2.国家能源局大坝安全监察中心，浙江 杭州 310014)
某锚索格构梁边坡稳定性分析
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(1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州310014；2.国家能源局大坝安全监察中心，浙江 杭州310014)
介绍了某锚索格构梁边坡的工程概况，采用Plaxis二维有限元软件，对边坡、格构梁、锚索三者的位移量进行了分析，并与监测数据作了对比，结果表明，该边坡处于稳定状态。
边坡，格构梁，锚索，有限元分析
1 工程概况
某场地东北侧靠北地段形成最高约20.0 m高的边坡,开挖面以全风化花岗岩为主,该段边坡采用预应力锚索结合格构梁的支护方案。锚索格构梁支护自2013年8月14日开始施工，2014年3月10日结束。
根据地勘报告：全风化花岗岩：黄灰色，组织结构基本破坏，岩芯呈砂土状，可塑状，手捏易松散，呈粉末状，遇水易崩解。
强风化花岗岩：灰色、灰黄色、淡肉红色，强风化，组织结构大部分破坏，节理裂隙发育，岩芯呈碎块状，局部呈砂砾状，锤击易碎。
中等风化花岗岩：灰色，中等风化，全晶质等粒结构，块状构造，组织结构仅少部分破坏，岩质坚硬。
主要岩土层参数为地勘报告建议值，详见表1。
表1 主要岩土层参数表
2 设计概况
锚索格构梁护坡高度为12.9 m，上设一约2.5 m马道，马道上采用1∶1.5坡度放坡，坡面采用浆砌石护面。具体作法详见图1。
预应力锚索由6根1860级高强度低松弛无粘结钢绞线编制而成，单根锚索设计吨位为650 kN；锚索水平倾角30°，有效锚固段长度暂以进入中等风化岩深度6 m以上控制。锚索成孔孔径110 mm。锚索孔注浆采用M35纯水泥浆，水灰比0.45～0.5。
格构梁采用C30混凝土，格构梁梁高500 mm，梁宽400 mm，水平间距均为3.5 m，竖向间距依具体布置而定，按逆作法施工。
3 有限元分析
模型建立。采用Plaxis有限元软件进行二维数值模拟，根据工程实践经验，采用理想弹塑性Mohr-Coulomb模型，该模型屈服函数表达为：
其中，σ1，σ3分别为最大主应力和最小主应力；c，φ分别为内聚力和内摩擦角。当fs>0时，材料将发生剪切破坏。
二维分析时模型尺寸取60 m(X方向)×40 m(Y方向)，模型底部的约束条件为水平、竖直方向都固定；模型四周约束条件为水平方向固定，竖直方向自由。模型如图2所示。
通过图3～图7分析可知，预应力锚索结合格构梁结构位移呈上部大，下部小的趋势。总位移量最大为14.49 mm；格构梁位移量最大为12.63 mm，弯矩最大为-98.79 kNm/m；锚索最大位移量为3.08 mm，轴力最大为220.26 kN/m。锚索、格构梁的受力在结构控制范围之内，位移在设计许可范围之内。
4 监测成果
至2015年8月监测数据，坡顶最大沉降为20 mm，水平位移为16 mm，且连续7个月位移监测数据没有增大，坡顶浆砌石护面及截水沟无明显裂缝。位移监测数据与数值模拟结果较为一致。
5 结论与建议
1)二维有限元数值分析计算，预应力锚索结合格构梁结构位移呈上部大，下部小的趋势。总位移量最大为14.49 mm；格构梁
位移量最大为12.63 mm，弯矩最大为-98.79 kNm/m；锚索最大位移量为3.08 mm，轴力最大为220.26 kN/m。数值模拟的位移，锚索、格构梁的受力在结构控制范围之内。
2)位移监测数据与数值模拟结果较为一致，在设计控制范围之内，且连续7个月位移监测数据没有增大。
3)综上，评定该边坡处于稳定状态。
[1]程良奎，范景伦.岩土锚固[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[2]赵长海.预应力锚固技术[M].北京:水利电力出版社,2001.
[3]郑颖人.岩质建筑边坡岩石压力计算与参数研究[M].北京:中国科学技术出版社,2000.
[4]GB 50330—2013，建筑边坡工程技术规范[S].
[5]GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].
[6]陈忠达.公路挡土墙设计[M].北京:人民交通出版社,1999.
[7]GB 50086—2015，锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].
Analysis on slope stability of an anchor cable lattice beam
Lian Yuhao1Han Rongrong2Xia Xiao1
(1.East China Survey & Design Institute Limited Company, China Electric Power Construction Group, Hangzhou 310014, China;2.National Energy Bureau Dam Safety Supervision Center, Hangzhou 310014, China)
This paper introduced the engineering general situation of an anchor cable lattice beam slope, using Plaxis 2D finite element software, analyzed the displacement of slope, lattice beam, anchor cable, and compared with the monitoring data, the results showed that the slope was in the steady state.
slope, lattice beam, anchor cable, finite element analysis
1009-6825(2016)25-0072-02
2016-06-22
连煜皓(1983- )，男，工程师
TU413.62
A
