有限元強度折減法在邊坡中的應(yīng)用昆明講座-資料下載頁
2025-04-29 12:08本頁面
【正文】 )( 2 ?????????? ee rf cM???????????)2(0)20(12 3 1 2 8 5 0 0 9 )( 234???????M? 模型的求解 數(shù)學(xué)模型通過拉普拉斯 (Laplace)正變換和逆變換求解： ?計算參數(shù) tm hkhVx 02?? ?有關(guān)因素 : 下降速度 給水度 滲透系數(shù) 含水層厚度 0510152025300 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275水平距離( m )浸潤線高度(m)計算公式 有限元( 坡角為9 0 176。)有限元( 坡角為5 6 . 3 176。) 有限元( 坡角為4 5 176。)有限元( 坡角為2 8 . 6 176。)? 公式的修正 當(dāng)水平距離大于一倍下降高度時 ， 一維公式的計算結(jié)果大于有限元結(jié)果 ， 并且兩者的曲線大致相互平行 。 (數(shù)值解修正 :二維代替一維 ) 0510152025300 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275水平距離( m )浸潤線高度(m)計算公式 有限元( 坡角為9 0 176。)有限元( 坡角為5 6 . 3 176。) 有限元( 坡角為4 5 176。)有限元( 坡角為2 8 . 6 176。)? 公式的修正 tVMhh ttx 0,0, )](1[ ?? ????kv?? ????????)()(?????? 修正系數(shù) ? 試驗驗證 4 5 6 7 8 9 10 11 12測壓管編號水頭高度(m)t=0min t=5mint=10min t=15mint=20min長 4米 , 高 , 寬 浸 潤 線 3 水位下降速度與滲透系數(shù)對浸潤線的變化 ——— 算例分析 1ht/H穩(wěn)定系數(shù)Fs緩降 v=v=v=2m/d 陡降1ht/H穩(wěn)定系數(shù)Fsk=k=k=1m/d 在庫水位的下降過程中，坡體存在一個最不利的水位，在這個水位坡體的穩(wěn)定系數(shù)最小，這個位置一般在下降水位的下 1/3處。 水位下降速度影響 滲透系數(shù)影響 計算結(jié)果與數(shù)值方法的比較 計算程序 (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) 計算結(jié)果與數(shù)值分析的比較 誤差 % 4 水位下降對邊（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 水位下降與其對應(yīng) 的安全系數(shù)的擬合曲線 不同水位下降速率對安全系數(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 庫水位下降時兩種計算方法的比較 經(jīng)驗概化方法 (穩(wěn)定滲流 ) 考慮超孔隙水壓力的不穩(wěn)定滲流計算 計算 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)驗概化） PLAXIS 滲流計算 GSLOPE滲流計算 65 m 62m 59m 56 m 53 m 50 m 47 m 44 m 41 m 38 m 35 m 經(jīng)驗概化穩(wěn)定滲流計算穩(wěn)定系數(shù)為１ .227 不穩(wěn)定滲流計算 ,穩(wěn)定系數(shù)為 誤差： %，偏危險 經(jīng)驗概化穩(wěn)定滲流計算穩(wěn)定系數(shù)為１ .227 PLAXIS不穩(wěn)定滲流計算 ,穩(wěn)定系數(shù)為 誤差： 1４ .67%，偏危險 GEOSLOPE
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