有限元強(qiáng)度折減法在邊坡中的應(yīng)用昆明講座-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 有限元法 常規(guī)法 ? 巖體中的結(jié)構(gòu)面 : ? 貫通性結(jié)構(gòu)面 ? 非貫通性結(jié)構(gòu)面 ? 硬性結(jié)構(gòu)面（無(wú)充填結(jié)構(gòu)面） ? 軟弱結(jié)構(gòu)面 有限元模型極其安全系數(shù)的求解 （ 1）軟弱結(jié)構(gòu)面 巖體以及有厚度軟弱結(jié)構(gòu)面均采用平面單元模擬，只是參數(shù)不同 。 二、 有限元極限分析法在抗滑樁 設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 抗滑樁的優(yōu)點(diǎn) : 抗滑能力強(qiáng) ,施工方便 ,樁位靈活 ,費(fèi)用較低 抗滑樁設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題 : 無(wú)法計(jì)算樁前抗力（假設(shè)為 0或剩余抗滑力） 無(wú)法計(jì)算推力分布規(guī)律 不能進(jìn)行樁長(zhǎng)設(shè)計(jì) 不能計(jì)算埋入式抗滑樁的推力與抗力 不能計(jì)算多排抗滑樁與抗滑樁間距 不能對(duì)錨拉樁、斜撐樁進(jìn)行優(yōu)化 滑坡推力與樁前抗力的計(jì)算 重慶市奉節(jié)縣內(nèi)分界梁隧道出口處滑坡 Ⅰ Ⅰ 斷面，抗滑樁的截面尺寸為 。 圖 5 推力分布 圖 6 抗力分布 3 抗滑樁合理樁長(zhǎng)的確定 樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題： （ 1）樁長(zhǎng)延伸到地面是否能 確保邊坡的穩(wěn)定； （ 2）樁長(zhǎng)延伸到地面是否必要 會(huì)不會(huì)造成浪費(fèi)。 ? 樁增長(zhǎng)至坡面時(shí)，滑動(dòng)面的位置仍與 13m時(shí)相同。 樁長(zhǎng)、樁的位置與邊坡安全系數(shù)之間的關(guān)系 樁長(zhǎng)、樁的位置與邊坡安全系數(shù)之間的關(guān)系 4 埋入式抗滑樁滑坡推力與抗力計(jì)算 抗滑樁在同一安全系數(shù)下，樁長(zhǎng)縮短， 樁身抗滑段所受滑坡推力比全長(zhǎng)樁低， 樁頂滑體自身可承擔(dān)一部分滑坡推力。 樁長(zhǎng)為 24m時(shí)的推力 分布近似為矩形 。 抗滑樁內(nèi)力計(jì)算及優(yōu)化設(shè)計(jì) 崇遵高速公路高工天滑坡穩(wěn)定性分析 采用抗滑樁加預(yù)應(yīng)力錨索支擋措施 , 兩排錨索 ,每排 3根，錨索錨固力 800kN 。 用邊坡穩(wěn)定分析 條分法計(jì)算滑坡推力 抗滑樁水平推力分布 (有限元 ) 常規(guī)假定 :三角形、矩形、梯形 ? 抗滑樁彎矩和剪力 沒(méi)有施加錨固力時(shí)抗滑樁的最大彎矩為，最大剪力 6560kN 只設(shè)置抗滑樁時(shí)樁的彎矩分布 只設(shè)置抗滑樁時(shí)樁的剪力分布 設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索后的樁的最大彎矩：11900 ，最大剪力 2650 kN。 PALXIS程序簡(jiǎn)介 2．本構(gòu)模型 （ 1）線彈性； （ 2）理想彈塑性模型； （ 3）軟化硬化模型； （ 4）軟土流變模型。) 有限元( 坡角為4 5 176。)有限元( 坡角為5 6 . 3 176。 水位下降速度影響 滲透系數(shù)影響 計(jì)算結(jié)果與數(shù)值方法的比較 計(jì)算程序 (水位下降 速率 1m/d) 滑坡分析程序 PLAXIS程序 剩余推力法 隱式解 剩余推力法 顯式解 安全系數(shù) 計(jì)算結(jié)果與數(shù)值分析的比較 誤差 % 4 水位下降對(duì)邊（滑）坡穩(wěn)定性分析的影響 （土體設(shè)置為排水條件） 初始水位為 40m，安全系數(shù)為 坡體前部水位下降至 30m，安全系數(shù)為 水位下降對(duì)邊（滑）坡穩(wěn)定性分析的影響 坡體前部水位下降至 20m， 安全系數(shù)為 坡體前部水位下降至 10m， 安全系數(shù)為 表 2 安全系數(shù)的計(jì)算結(jié)果 水位下降的高度（米） 0 5 10 15 20 25 30 安全系數(shù) 圖 12 水位下降與其對(duì)應(yīng) 的安全系數(shù)的擬合曲線 不同水位下降速率對(duì)安全系數(shù)的影響 dm/1dm/2dm /4水位高度 水位下降 速率 初始水位（ 40m） 36m 32m 28m 24m 20m 坡體內(nèi)超孔隙水壓力消散至最小值 考慮水位下降過(guò)程中超孔隙水壓力的 影響 (下降速率大，安全系數(shù)小 ) 土體不同滲透系數(shù)對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)的影響 水位高度 滲透系數(shù) 初始水位（ 40m） 35m 30m 25m 20m 坡體內(nèi)超孔隙水壓力消散至最小值 daym /104 3??daym /104 4??daym /104 2??滲透系數(shù)大，安全系數(shù)小 是否考慮坡體內(nèi)超孔隙水壓力 對(duì)安全系數(shù)的影響 水位高度 算 例 初始 水位(40m） 36m 32m 28m 24m 20m 坡體內(nèi)超孔隙水壓力消散至最小值 考慮超孔隙 水壓力的影響 不考慮超孔隙 水壓力的影響 庫(kù)水位下降時(shí)兩種計(jì)算方法的比較 經(jīng)驗(yàn)概化方法 (穩(wěn)定滲流 ) 考慮超孔隙水壓力的不穩(wěn)定滲流計(jì)算 計(jì)算 結(jié)果 水位 高度 不考慮 超孔隙水壓力 考慮 超孔隙水壓力 GEOSLOPE（經(jīng)驗(yàn)概化） PLAXIS 滲流計(jì)算 GSLOPE滲流計(jì)算 65 m 62m 59m 56 m 53 m 50 m 47 m 44 m 41 m 38 m 35 m 經(jīng)驗(yàn)概化穩(wěn)定滲流計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)為１ .227 不穩(wěn)定滲流計(jì)算 ,穩(wěn)定系數(shù)為 誤差： %，偏危險(xiǎn) 經(jīng)驗(yàn)概化穩(wěn)定滲流計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)為１ .227 PLAXIS不穩(wěn)定滲流計(jì)算 ,穩(wěn)定系數(shù)為 誤差： 1４ .67%，偏危險(xiǎn) GEOSLOPE
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