以九寨沟某边坡工程为研究背景,对不同排布型式的弧形抗滑桩加固露天边坡的效果进行了研究。通过对悬臂梁抗滑桩的劣势进行分析,结合有限元法和强度折减法,求得不同排布形式下边坡的稳定安全系数,并探讨了弧形布置连系梁抗滑桩在不同构造形式下对边坡加固效果的影响。文章提出传统悬臂梁抗滑桩存在的问题,例如抗滑能力有限、无法有效控制边坡的滑移以及塑性区域的发展等问题。为了克服这些缺点,研究者采用了弧形布置连系梁抗滑桩,并以九寨沟边坡工程作为实证研究的背景,应用有限元软件模拟边坡的受力情况,通过强度折减法计算出边坡的稳定安全系数。研究发现,弧形布置的连系梁抗滑桩相比于直线型抗滑桩,在控制边坡滑移和塑性区发展方面具有显著优势。具体表现为,弧形布置抗滑桩能够有效减小边坡的塑性区域和剪切应变增量,从而提高边坡的稳定性。此外,通过将连系梁与抗滑桩顶部连接,增强了抗滑桩之间的联系作用,并提高了结构整体的刚度,有效约束了结构整体的变形。研究还表明,增加连系梁的矢跨比可以增强对边坡滑移的限制,边坡的安全系数随之增加。针对抗滑桩长度的探讨,结果显示在一定范围内增加抗滑桩的长度能有效限制边坡滑移,但是随着长度的继续增大,这种限制效果会逐渐减弱。而增加抗滑结构混凝土等级也能有效加固边坡,但混凝土等级增加到一定程度后,对边坡加固效果的增强作用会逐渐减小。文中提到的强度折减法是一种评估边坡稳定性的重要数值计算方法,通过逐步降低材料的强度参数来找出边坡临界失稳的条件,进而求得边坡的稳定安全系数。有限元法作为工程分析中常用的数值计算方法,能够模拟边坡在不同荷载作用下的响应,分析边坡内部应力、应变分布情况,为边坡的加固设计提供理论依据。本研究的技术路线和方法,为今后类似工程的设计和施工提供了参考和指导,有助于提高边坡工程的安全性与稳定性。研究成果不仅丰富了边坡工程领域的理论研究,而且在工程实践中具有重要的应用价值,特别是在复杂地形、地质条件下进行露天边坡加固时,通过合理的排布型式选择,能显著提升边坡加固效果,保障工程的安全可靠。
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