摘要：随着建筑行业的不断发展，传统的刚体极限平衡法和强度折减法在分析边坡稳定和加固时存在一定的局限性。对于一些较容易产生变形的岩体采用变形加固的理论建立边坡稳定与加固分析方法，通过不平衡力的改变来确定加固对应的位置和加固力的数值，同时来确定滑动面的部位，对工程实际问题的解决提出一种新的分析方法，有助于减少岩土边坡不稳定对于施工的影响。
关键词：变形加固；边坡；塑性余能范数；不平衡力
1引言
中国有着幅员辽阔的地域，地势较丰富，山谷众多，工程枢纽地区有着众多的边坡问题，包含自然边坡和边坡开挖，而这往往是工程施工的问题因素，工程实例上的重要问题就是要求保证地基的问题。为了确保地基基础所要求的稳定性，特别是在高边坡地区，基础施工的稳定性尤为重要，因此，有必要加强关于变形岩土边坡加固的稳定性以及变形理论的研究，了解岩土边坡变形过程中可能会发生的变形，提出岩质边坡失稳与加固的有效防治措施。岩体边坡失稳破坏与加固跟变形紧密关联在一起的。但是，目前的数值分析的方法不能相应的考虑变形对稳定性和加固效果的影响，有必要采用新的研究方法来对边坡稳定问题进行分析和加固，因此研究变形加固的理论下的边坡稳定及其加固是十分的。
2 变形加固理论的基本概况
2.1 基本概论
基于变形加固理论的岩土的边坡稳定性是基于弹塑性的有限元分析和加固方法得出的，岩质边坡的稳定性评价的指标为余能范数，在这过程里强度参数减小，余能范数产生一定的变化，并通过改变该值来确定岩质边坡的整体稳定性安全系数，其中需要加固的关健部位与所需加固力数值可以由岩质边坡中不平衡力布置来进行确定；然而往往滑动面时成对存在的，滑动面是由相反方向的不平衡力界面来确定进行，可以说，是基于岩土工程三维的非线性有限元变形加固理论的分析，对于岩质边坡的稳定性和加固分析非常有效的一种措施，不平衡力的强度参数在发展中逐渐减小反映了岩体边坡的破坏过程，。岩体边坡处于一种极其复杂的状态，受到岩土的结构和地应力的影响，表现出崩塌、滑动、倾倒等多种破坏模式。因此，以破坏的形式，对岩土边坡的倒塌进行合理的稳定性分析，在此基础之上进行加固研究非常十分有必要并且是十分迫切的。
2.2 边坡稳定分析方法
变形加固理论采用的是最小的塑性余能原理，要求是在给定载荷条件下结构一直趋向于使加固的力最小化相对比下之下承载能力最大化的状态，该理论主要适用于理想的弹塑性材料。结构小变形分析是研究载荷大于极限承载力时相关结构的失稳的行为。变形加固理论的优点是可以体现岩体破坏的过程。通过分析结构不平衡力区域分布和数值大小结在构降强强度过程中的变化，从而可以确定结构的临界位置和所需要加固值，这样加固部位更具针对性。对边坡进行稳定性分析后，如果边坡处于不稳定状态，即边坡的稳定安全系数不能满足设计要求时，要采取适当的措施开发岩土潜在能力并充分利用岩土其自身稳定性的方法。积极利用岩土的抗剪强度，使相应范围内的岩土成为边坡不可缺少的一部分，从而来极大的提高岩体边坡的安全系数，这样就能提出具体的边坡加固措施。基于变形加固理论是基于弹塑性的有限元分析和边坡的稳定加固分析的一种方法。边坡稳定性评价的指标为余能范数，降低了相应强度参数，在此进程中，余能范数将发生一定的变化，而岩质边坡整体稳定性安全系数将由其变化值来进行具体的确定。加固的关健位置和加固力的数值可以从岩质边坡不平衡力的分布来确定。滑动面是成对的呈现的，由不平衡力的相反方向的界面决定的。可以说基于岩土工程分析的三维的非线性有限元分析，变形加固理论对岩质边坡的稳定性和加固分析非常有效。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不平衡力的发展进程中强度参数减小反映了岩质边坡破坏过程。
2.3 均质边坡的稳定分析
均质边坡的约束条件在有限元计算时为：底部固结，四周进行法向约束，当边坡坡度为50°时，不平衡力首先出现在边坡脚上，表明该部分是随降强倍数的增加而不平衡力逐渐增加的危险部分，也是加固的关健部位。不平衡力逐渐增加，分布逐渐向上移动，最后失去稳定性时，不平衡力穿过边坡顶部，形成贯通的滑动面。通过不平衡力通过滑动面形成的斜坡的不平衡力是一个自平衡力系统，通常按对出现在不平衡力的界面中一般为滑动面。对于加固力的应力分析，降强倍数较小时，坡脚位置是不平衡力的相对集中的部分，只需要对该部分进行加强。加固力应贯穿不平衡力的分布范围。当降强倍数变多时，随不平衡力的值和范围的增加，所需加固的范围和加固力的数值也随之增加。
3 岩体边坡的加固
一般而言，相对于变形加固理论的加固处理措施，有减荷措施，边坡控制措施，排水除水措施，混凝土抗剪结构的措施，锚固，支护措施等。减荷措施包括去头减荷和削坡减荷，从而降低坡趾的集中应力。去头减载是去除斜坡顶部范围内的岩体，用以减小斜坡的总高度从而使坡度降低，以降低边坡总高度削坡减荷是将边坡的坡度减缓。减轻负荷措施的作用是减少边坡发生滑动破坏的下滑力。一般来说，去坡措施通常受结构布局的限制，不能将坡度放的太缓或者不能将坡度放缓。相反削头措施的限制相对较少，减载措施的实施是主动和被动的，主动措施是已经考虑了此项措施在开挖之前，但开挖过程中或着开挖完成之后是被动措施，因考想到边坡的失稳从而采取措施。在相应已经完成的加固边坡实例当中，被动实施的情况相对较多。
用变形加固理论得到确定的滑动面时，采用砼抗剪结构加固是十分有效的方法，其具体措施包括抗滑桩，抗剪塞作为被动加固，当斜坡滑动面位置清晰时，可采用砼抗剪结构。抗剪塞与抗滑桩的实施条件不同，在边坡的滑体的规模一般时可用抗滑桩，一般断面尺寸较小，供应的阻滑力有限，在边坡滑体较大、深层滑动的情况下，可以采用抗剪塞来切断滑移体，为滑动体提供抗剪切性。在施工的质量方面，由于抗滑桩的竖向开挖，砼和围岩可以紧密结合在一起。抗剪塞一般是通过在水平孔中回填砼来形成的，回填砼的质量不能保证。根据现有的施工经验，混凝土抗剪结构通长存在配筋量大，钢筋间距较小。如何确保砼振动密实是施工中要考虑的问题。
4 结束语
经过上述的研究分析，对于岩土边坡的变形加固理论有了更深层次的认识，通过理论分析得出相应的加固措施，对于变形岩体加固理论在实际工程中的应用起到了相当大的作用，对于民用建筑建设、公共建筑建设、道路桥梁的建设，边坡稳定加固都是必不可少的，当然边坡稳定对于是施工相当棘手的问题。对于边坡稳定的分析和加固是非常有必要的，因此变形加固理论下边坡稳定分析通过不平衡力改变来确定加固位置和加固力大小，同时得到滑动面的部位措对实际工程中的边坡加固措施具有一定指导作用。
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论文作者:周耘
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：岩土论文; 不平论文; 稳定性论文; 措施论文; 理论论文; 稳定论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第27期论文;