【边坡支护设计的国内外文献综述7000字】

边坡支护设计的国内外文献综述目录TOC\o"1-3"\h\u8818边坡支护设计的国内外文献综述 1279091.1边坡稳定性国内外研究动态 163301.2边坡支护设计国内外研究动态 49788参考文献 51.1边坡稳定性国内外研究动态对于边坡工程的研究已经是有很悠久的历史了，在国内外的工程建设中，边坡工程是一个无法避免的。在边坡工程中我们不断研究但是也会出现新的问题，周而复始，我们的技术和理论研究也会越来越完善。边坡工程是研究各种不同类型的边坡稳定性及其有效防治的一门科学。对于边坡稳定性的研究已经有一个多世纪的历史了，国外边坡研究主要分为四个阶段：第一阶段：在第一次世界大战以前，边坡稳定性的分析计算都是建立在材料力学和岩土力学上的，对边坡稳定性进行判断，例如FelleniusTaylor1926年提出的瑞典条分法。第二阶段：第二次世界大战之后，提出了充分考虑岩土体材料特点和岩层结构面均质体弹塑性理论。例如毕肖普提出的Bishop条分法；苏联学者索科夫斯基提出的松散介质极限平衡理论。第三阶段：二十世纪六十年代，由于世界上的一些国家发生了大型滑坡灾害，灾害的发生促使国外学者们更深入研究边坡的稳定性问题。在这段时期，学者们将岩体视为具有裂隙弹塑性的脆性介质，展开了岩体非连续性、应力应变关系等时间效应的研究。第四阶段：二十世纪八十年代，随着计算机技术的高速发展和一些力学理论在工程上的应用，模拟分析技术开始广泛的应用于边坡工程。在模拟分析过程中，可以将内部变化过程中得到边坡失稳产生滑坡的形成过程。同时，各个科学的计算方法在计算机的帮助下能应用于边坡稳定性分析中。利用计算机进行动力模拟分析，离散单元法、有限单元法、差分法等等。这个时期的发展为边坡稳定性评价和预测提供理论方法，使边坡稳定性的研究达到了一个新的高度。到目前为止，对于边坡稳定性的分析方法大致可以分为六大类。（1）经验类比法：通过相似的几个边坡工程进行比较，利用相似的属性来推导出其他相似的属性的一种评价方法。（2）地质分析法：根据边坡的工程地质条件来进行定性分析，来以此判断边坡的稳定性，其缺点就是不能够进行定量分析。（3）极限平衡分析法：把滑体视作刚体，不考虑其岩土体的变形对边坡稳定性的影响，分析其沿滑动面的平衡状态。它的优点就是简便，缺点：eq\o\ac(○,1)各种方法有其假设条件，都有一定的适用范围以及局限；eq\o\ac(○,2)把滑体视作刚体，不能反映土体内部的真实应力应变关系；eq\o\ac(○,3)无法把渐进性破坏对稳定性的影响考虑进去。（4）结构分析法：通过大量地结构面统计，应用实体比例投影、赤平投影以及摩擦圆方法判断边坡的稳定性，这种方法也是一种定性评价方法，难以定量。（5）数值分析法：包括有限单元法、离散元法、边界元法等等。（6）概率分析法：以极限平衡原理建立方程，在定值稳定系数方法的基础上计算边坡不稳定性概率的方法。本工程运用的极限条分法包括瑞典条分法、Janbu法、简化Bishop法、Morgenstern-Price法、Sarma法等等。瑞典条分法：它是最早提出的也是条分法中最简单的一种方法，也称瑞典圆弧法。瑞典条分法计算的安全系数比其他严格的方法偏低10%～20%，而且这种误差随着滑弧的圆心角和孔隙水压力的增大而增大，严重时可导致计算的安全系数偏小一半。其假设条件包括以下几点：忽略土条两侧的作用力；（1）滑动面为圆弧滑动面；（2）整个边坡都是视作均质材料，并且它的抗剪强度要服从摩尔-库伦准则；（3）边坡的问题视作平面问题并且条块视为刚体，不会去考虑滑动土体的变形；（4）边坡的稳定性系数为滑动面所能够提供的最大抗滑力矩与滑体所受到的最大下滑力矩之比，力矩的矩心均为滑动圆弧对应的圆心并且所有土条块在滑动面上同时达到极限平衡状态，并且滑动面上所有点的安全系数相同。简化Bishop法它其实是非严格条分法，因为它不考虑条间剪力作用及水平方向力的作用。简化Bishop法的假设条件与瑞典条分法差别不大，简化Bishop法的计算结果比较合理，计算的安全系数误差比较小，在3%～4%，也由于它计算比较简便且合理，所以在工程中的应用也比较广范。（1）考虑土条两侧的作用力，不考虑切向力；（2）滑动面为圆弧滑动面；（3）整个边坡都是视作均质材料，并且它的抗剪强度要服从摩尔-库伦准则；（4）边坡的问题视作平面问题并且条块视为刚体，不会去考虑滑动土体的变形；（5）边坡的稳定性系数为滑动面所能够提供的最大抗滑力矩与滑体所受到的最大下滑力矩之比，力矩的矩心均为滑动圆弧对应的圆心并且所有土条块在滑动面上同时达到极限平衡状态，并且滑动面上所有点的安全系数相同。Janbu法：亦称为非圆弧滑动法，它的滑动面为任意曲线，它是考虑所以平衡条件的边坡安全系数计算方法。（1）假设条件法向力作用点位置，一般都取条块底部以上1/3高度处；（2）滑动面为任意滑动面；（3）整个边坡都是视作均质材料，并且它的抗剪强度要服从摩尔-库伦准则；（4）边坡的题视作平面问题并且条块视为刚体，不会去考虑滑动土体的变形；（5）所有土条块在滑动面上同时达到极限平衡状态，并且滑动面上所有点的安全系数相同；（6）边坡安全系数定义为沿整个滑动面的抗剪强度τf与实际产生的剪应力τ之比。Morgenstern-Price法：是一种在静力平衡平衡、滑动面形状要求等多方面均不作任何假定的严格条分法，其基本假设包括以下几点：（1）条件切向力X和法向力E存在函数关系X=λf(x)E，λ为介于0～1之间的任意常数；（2）条块满足力平衡，整体满足力矩平衡；（3）整个边坡都是视作均质材料，并且它的抗剪强度要服从摩尔-库伦准则；（4）边坡的问题视作平面问题并且条块视为刚体，不会去考虑滑动土体的变形；（5）所有土条块在滑动面上同时达到极限平衡状态，并且滑动面上所有点的安全系数相同；（6）边坡安全系数定义为沿整个滑动面的抗剪强度τf与实际产生的剪应力τ之比。常用条分法以及各种条分法计算精度如表1.1、1.2。表1.1常用条分法方法假设条件条间力平衡条件滑面形状瑞典圆弧法均质粘性土不考虑静力平衡圆弧瑞典条分法土体是理想塑性材料，不考虑土条本身应力-应变，视土条为刚体不考虑整体力矩平衡，忽略条间力，不满足作用静力平衡条件圆弧毕肖普条分法考虑土条侧面作用力整体力矩平衡、垂直力平衡，忽略条间切向力圆弧简布条分法条间力合力水平整体力矩平衡、垂直力平衡、土条力矩平衡、水平力平衡任意Spencer法条间力合力平行任意Morgenstern-Price法条间力合力方向为函数任意表1.2常用的条分法的计算精度以及存在的问题计算方法计算精度以及存在的问题简布条分法优点可以计算内摩擦角很小的软粘土，不存在数值收敛的问题不足对于孔隙水压力大、破坏面较深的平缓土坡，安全系数会较低，误差大简布Bishop法优点除遇到数值收敛问题，如何情况下都是比较精确的，通常情况下误差在2%以内，误差最大不超过7%不足存在收敛问题，一般只适用于圆弧滑动面Janbu法除遇到数值收敛问题，任何情况下都是精确的，通常情况下误差在6%以内，误差最大不超过12%；Morgenstern-Price法是最通用的也是最复杂的Spencer法Morgenstern-Price法Sarma法纵观我国，我国对边坡稳定性研究起步比较晚，研究的阶段大致如下：我国从二十世纪七十年代应用极限平衡原理和弹塑性力学等理论，广泛地采用有限单元法等来分析和评价边坡的稳定性。七十年代到八十年代初，我国已经积累了许多工程实践经验，并且已经形成了一套较完整的学术观点和方法。二十世纪八十年代后，由于计算机的快速发展和模拟分析技术的广泛应用，且引进了许多相关的科学理论方法，我国对边坡稳定性的研究也进入到了一个新阶段。无论是哪种分析方法，它们都各有其适用性和局限性，边坡的岩土体的性质和结构面分布规律由于长期的地质作用就会变得很复杂和不确定性，这无疑给我们研究还是解决工程问题都带来了巨大的困难。1.2边坡支护设计国内外研究动态在早期人们对于边坡的问题理解不够，不能把握滑坡的规律性，以至于只能处理一些小的滑坡问题，对于严重的滑坡只能避而远之。直到第二次世界大战后才开始用支挡工程处理大量滑坡的问题。支挡工程的发展大概分为以下三个阶段。第一个阶段大概是在二十世纪五十年代以前，大量采用了抗滑挡墙结合支撑锚杆，虽然有一定的效果，但是由于滑坡的推力较大，导致抗滑挡墙体积大，胸坡缓，墙基必须安放于滑面以下的一定深度，施工开挖对滑体的影响大。第二阶段是在二十世纪六十、七十年代，在相应的疏截滑带水情况下面，采用的是抗滑桩支挡，国外大多采用钢筋混凝土转孔桩和刚桩，利用群桩加承台共同受力。国内则是采用矩形截面的钢筋混凝土挖孔桩，抗滑桩因为提供的抗力大，施工对于滑体的扰动小、见效快、安全，在这段时期被广泛地采。第三阶段是在二十世纪八十年代以后，随着锚固技术的发展，预应力锚索在边坡加固中得到广泛采用，而且在工程的实践在形成了许多样的结构形式，主要分为：预应力锚索抗滑挡墙、预应力锚索抗滑桩、预应力锚索地梁或地墩、预应力锚索抗滑桩板墙、预应力锚索格构。这项技术的应用极大的改善了抗滑结构的受力状态，而且节省经济。而且我国的长江三峡水利枢纽工程就大量运用了预应力锚固技术，取得了非常良好的效果。到如今为止，国内外研究者对于边坡工程的研究非常火热，但是由于边坡的地质条件的复杂性，目前没有一种可以应付所有边坡工程问题的技术方法，各个方法都有其局限性，我们的理论研究和边坡支护技术还需要不断的完善。参考文献1、《工程测量规范》（GB50026-93）2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）3、《建筑边坡支护技术规范》（CDB50/5018-2001）4、《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）5、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）6、《钢筋焊接接头试验方法》（JGJ27-86）7、《建筑工程质量检