预应力锚杆边坡稳定性评价 原文 另附译文 请自行下载

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Evaluationofthestabilityofanchor-reinforcedslopes

D.Y.Zhu,C.F.Lee,D.H.Chan,andH.D.Jiang

Abstract:Theconventionalmethodsofslicesarecommonlyusedfortheanalysisofslopestability.Whenanchorloadsareinvolved,theyareoftentreatedaspointloads,whichmayleadtoabruptchangesinthenormalstressdistri-butiononthepotentialslipsurface.Assuchabruptchangesarenotreasonableanddonotreflectrealityinthefield,analternativeapproachbasedonthelimitequilibriumprincipleisproposedfortheevaluationofthestabilityof

anchor-reinforcedslopes.Withthisapproach,thenormalstressdistributionovertheslipsurfacebeforetheapplicationoftheanchor(i.e.,σ0)iscomputedbytheconventional,rigorousmethodsofslices,andthenormalstressontheslipsurfacepurelyinducedbytheanchorload(i.e.,λpσp,whereλpistheloadfactor)istakenastheanalyticalelasticstressdistributioninaninfinitewedgeapproximatingtheslopegeometry,withtheanchorloadactingontheapex.Thenthenormalstressontheslipsurfacefortheanchor-reinforcedslopeisassumedtobethelinearcombinationofthesetwonormalstressesinvolvingtwoauxiliaryunknowns,η1andη2;thatis,σ=η1σ0+η2λpσp.Simultaneouslysolvingthehorizontalforce,theverticalforce,andthemomentequilibriumequationsfortheslidingbodyleadstotheexplicitexpressionforthefactorofsafety(Fs)—ortheloadfactor(λp),iftherequiredfactorofsafetyisprescribed.Thereasonablenessandadvantagesofthepresentmethodincomparisonwiththeconventionalproceduresaredemon-stratedwithtwoillustrativeexamples.Theproposedprocedurecanbereadilyappliedtodesignsofexcavatedslopesorremediationoflandslideswithsteelanchorsorprestressedcables,aswellaswithsoilnailsorgeotextilereinforce-ments.

Keywords:slopes,factorofsafety,anchors,limitequilibriummethod.

Résumé:Lesméthodesconventionnellesdestranchessonthabituellementutiliséespourl’analysedelastabilitédesta-lus.Lorsquedeschargesd’ancragesontimpliquées,ellessontsouventtraitéescommedeschargesponctuelles,cequipeutconduireàmedetelschangementsabruptesnesontpasraisonnablesetnereflètentpaslaréalitésurleterrain,onproposeuneapprochealternativebaséesurleprinciped’équilibrelimitepourl’évaluationdelastabilitédestalusarméspardesancrages.Aveccetteapproche,ladistributiondelacontraintenormalesurlasurfacedeglissementavantl’applicationdel’ancrage,i.e.,σ0,estcalculéeparlesméthodesconventionnellesrigoureusesdestranches,alorsquelacontraintenormalesurlasurfacedeglissementpurementinduiteparlacharged’ancrage,i.e.,λpσp(λpétantlefacteurdecharge),estprisecommeladistributiondelacontrainteanalytiqueélastiqueenuncoininfiniquireprésenteap-proximativementlagéométriedelapenteaveclacharged’ancrageagissantsurlesommet.Alorsonsupposequelacontraintenormalesurlasurfacedeglissementpourletalusarméd’ancragesestlacombinaisonlinéairedecesdeuxcontraintesnormalesimpliquantdeuxinconnuesη1etη2,c’est-à-dire,σ=η1σ0+η2λpσsolutionsimultanéedeséquationsdelaforcehorizontale,delaforceverticaleetdumomentd’équilibrepourlecorpsenmouvementconduitàl’expressionexplicitepourlecoefficientdesécuritéFsoupourlefacteurdechargeλpsilecoefficientdesécuritére-quisestprescrit.Lecaractèreraisonnableetl’avantagedelaprésenteméthodeencomparaisonaveclesprocéduresconventionnellessontdémontréprocédureproposéepeutêtreappliquéeaisémentauxconceptionsdepentesexcavéesoudecomportementdeglissementsavecdesancragesd’acieroudescâ-blesprécontraints,demêmequ’avecdesclousdanslesoloudesarmaturesgéotechniques.Motsclés:talus,coefficientdesécurité,ancrages,méthoded’équilibrelimite.[TraduitparlaRédaction]

Received18August2004.Accepted16May2005.PublishedontheNRCResearchPressWebsiteathttp://cgj.nrc.caon4October2005.

D.Y.Zhu.1InstituteofMountainHazardsandEnvironment,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610015,China.C.F.Lee.2DepartmentofCivilEngineering,UniversityofHongKong,PokfulamRoad,HongKong.

D.H.Chan.DepartmentofCivilandEnvironmentalEngineering,UniversityofAlberta,Edmonton,ABT6G2W2,Canada.H.D.Jiang.CollegeofCivilEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China.

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Presentaddress:CollegeofCivilEngineering,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichan443000,ChinaCorrespondingauthor(e-mail:leecf@hkucc.hku.hk).