有限元強(qiáng)度折減法在邊坡中的應(yīng)用昆明講座(編輯修改稿)
2025-05-26 12:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 不同方法的滑坡推力與樁前抗力 方法 滑坡推力 樁前抗力 設(shè)計(jì)推力 實(shí)體單元法 5390 1830 3560 梁?jiǎn)卧? 5350 1700 3650 不平衡推力法 （隱式解） 5420 2580 2840 三種算法，滑坡推力基本一致； 實(shí)體單元法與梁?jiǎn)卧沽εc實(shí)際推力 相近，不平衡推力法相差大； 推薦采用實(shí)體單元法。 樁前抗力與樁變形有關(guān)，與樁剛度有關(guān)， 剛度對(duì)抗力有較大影響。 表 3 抗滑樁不同截面尺寸時(shí)的樁前抗力 抗滑樁截面尺寸 樁前抗力 2030 1700 1620 表 4 抗滑樁不同彈性模量時(shí)的樁前抗力 抗滑樁彈性模量 3x 109 3x 1010 3x 1011 樁前抗力 2110 1700 1550 2 推力與抗力的分布規(guī)律 ? 計(jì)算機(jī)可顯示滑面以上樁后推力與樁前抗力的水平應(yīng)力分布。 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)。 樁長(zhǎng)與滑面的關(guān)系 邊坡示意圖 算例 用有限元強(qiáng)度折減法滑坡體的安全系數(shù) ， 極限平衡法算得滑坡體安全系數(shù) 。 樁位于公路下方， 樁長(zhǎng)與滑坡體滑動(dòng)面位置的關(guān)系 樁長(zhǎng)變化與滑動(dòng)面的位置 ( 樁位于公路下方 ) ?樁長(zhǎng) 7～ 11 m時(shí) , ?滑面通過(guò)樁頂沿剪出口滑出。 不同樁長(zhǎng)下滑面位置 (樁位于公路下方 ) ? 樁長(zhǎng) 13 m時(shí)，出現(xiàn)兩處滑動(dòng)面： ? 一處沿樁頂滑出；另一處沿公路內(nèi)側(cè)滑出 ? 樁長(zhǎng) 15m時(shí)，滑動(dòng)面位置與樁長(zhǎng)為 13m時(shí)相同。 ? 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)變化與滑動(dòng)面的位置（樁位于公路上方） 樁長(zhǎng)為 7， 9 m時(shí)，滑動(dòng)面通過(guò)樁頂并經(jīng)剪出口滑出； 樁長(zhǎng)為 11 ， 13， 15， 17 m時(shí)形成次級(jí)滑動(dòng)面，沿次級(jí)滑動(dòng)面在公路內(nèi)側(cè)滑出； ? 樁長(zhǎng)大于 17 m直至地面時(shí)，滑動(dòng)面沿樁頂滑出 ? 隨樁長(zhǎng)增長(zhǎng)，滑動(dòng)面逐漸上移。 樁的長(zhǎng)度與滑坡體安全系數(shù)的相互關(guān)系 ? 樁長(zhǎng)與穩(wěn)定安全系數(shù)有關(guān)，樁長(zhǎng)變短，滑動(dòng)面不斷下移，穩(wěn)定安全系數(shù)逐漸降低。 ? 當(dāng)穩(wěn)定安全系數(shù)低于設(shè)計(jì)中規(guī)定的安全系數(shù)時(shí)，樁的安全儲(chǔ)備不足， ? 當(dāng)樁長(zhǎng)縮短，使樁的穩(wěn)定安全系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定安全系數(shù)， 即為沉埋樁的合理樁長(zhǎng)。 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)與內(nèi)力關(guān)系 樁身剪力 樁身彎矩 埋入樁樁體的錨固段的剪力比全長(zhǎng)樁的剪力降低，錨固段的最大剪力為全長(zhǎng)樁的 %， 埋入樁的彎距比全長(zhǎng)樁降低的幅度較大。樁的最大彎距只是全長(zhǎng)樁的 % 模型尺寸 : 模型樁長(zhǎng) : , , , 5 抗 滑 樁 室 內(nèi) 模 型 試 驗(yàn) 模型計(jì)算與數(shù)值計(jì)算比較 (1) 當(dāng)試驗(yàn)加載到某一荷載時(shí)，計(jì) 算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果同時(shí)發(fā)生破壞 (2)試驗(yàn)獲得的破壞面與計(jì)算獲得 的破壞面相同 (3)沉埋樁頂上土體所受推力，試 驗(yàn)與計(jì)算基本相同 (4)沉埋樁所受的推力，試驗(yàn)與計(jì)算基本相同，推力分布也相同 (5)沉埋樁所受的樁前抗力，試驗(yàn)與計(jì)算基本相同，抗力分布也相同 6 云陽(yáng)分界梁隧道出口段滑坡 (1)工程概況 兩條隧道通過(guò)滑坡地段 平面布置圖 合理樁長(zhǎng)的確定 斷 Ⅱ 地質(zhì)剖面圖 有限元模型 隧洞開(kāi)挖考慮隧洞頂上 6米， 兩側(cè)各 3米土體松動(dòng)，強(qiáng)度下降， 可見(jiàn)樁長(zhǎng)為 24m時(shí)滑坡的穩(wěn)定性已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)安全系數(shù)的要求。 ?sF合理樁長(zhǎng)下滑動(dòng)面位置 滑動(dòng)面位于隧道上方 樁上推力計(jì)算與推力分布 這一推力已以考慮了樁前抗力，是樁后推力與樁前抗力之差。 樁長(zhǎng)為 24m時(shí)的推力 分布近似為矩形 。 樁內(nèi)力的計(jì)算 已應(yīng)用于云陽(yáng)、武隆、奉節(jié)、 石柱四個(gè)工地，投資額 2. 55億 ? 本工程埋入式抗滑樁與 ? 全長(zhǎng)抗滑樁的比較 比值 ? 樁長(zhǎng)縮短 22m % ? 推力減少 725KＮ／ m 16% ? 彎矩減少 36% ? 樁體積減少 (估算 )450m3 65%以上 驗(yàn)證支擋結(jié)構(gòu)上所受的推力 。 用有限元法確定樁的推力分布； 計(jì)算樁的彎矩、剪力等內(nèi)力。 對(duì)樁錨結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行優(yōu)化。 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 。 抗滑樁滑床滑體預(yù)應(yīng)力錨索高速公路中線巖土體采用 8節(jié)點(diǎn)平面單元， 抗滑樁用梁?jiǎn)卧?BEAM3單元模擬。 計(jì)算采用的力學(xué)參數(shù) 材料 名稱(chēng)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1