錨桿框架型地梁在邊坡加固工程中的有限元分析

摘要：本文結合工程實例，并在工程地質條件分析的基礎上，對錨桿框架梁以及掛鐵絲網植草防護的治理方案可行性進行了分析探討，并采用ANSYS程序提供的無厚度接觸單元來模擬仿真，通過有限元強度折減法計算出采用錨桿框架梁支護后的邊坡滑動面位置與穩定安全系數，并計算出錨桿框架梁的內力，用以確定方案的切實可行。

關鍵詞：錨桿框架型地梁；邊坡加固；強度折減法；有限元分析

中圖分類號：TU471.1+2

文獻標識碼：B

文章編號：1008-0422（2008）06-0133-02

1引言

錨桿混凝土框架植草防護是近年來在總結錨桿掛網噴漿（混凝土）防護的經驗教訓后發展起來的，各地梁按在坡體上的位置可分為縱梁（或肋柱）和橫梁，一般而言，縱、橫梁之間呈相互正交（如圖1所示）的關系。錨桿框架梁加固邊坡的作用通常可歸納為三種：①錨固效果；②抗剪效果；③虛擬重力擋墻效果[1]。

本文基于大型有限元軟件ANSYS，結合湖南某省道一級公路改建工程路段右側深路塹邊坡錨桿混凝土框架加固工程，對錨桿框架梁加固邊坡穩定性及其受力機理進行平面有限元分析，以指導設計與施工。

2工程概況

該段深挖方路基處于低山陵地貌區的剝蝕殘丘斜坡帶，地層情況為上覆第四系（Q）土層及下伏泥盆系長坳組（D3C1chl）泥質灰巖，泥質灰巖呈弱風化狀。路線走向80O，巖層產狀140O，∠38O，路線與巖層走向夾角60O，節理三組240O，∠56O；30O，∠82O；300O，∠7O。表層1.50-10.00m亞粘土，硬塑，含少量碎石。坡口線最高處垂直高度達39.5m。為保證邊坡長期穩定性，需進行加固處理。坡比按一、二及三級1:0.5，四級1：1進行設計，一、二級邊坡自然裸露，不作人工防護處理，三級邊坡設置框架錨桿結合掛組合網防護，第四級邊坡坡面掛鐵絲網噴播植草防護。……