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板溪崩塌體滑坡穩(wěn)定性分析-在線瀏覽

2025-06-24 18:01本頁面
  

【正文】 , 第四組 ) 通過三個(gè)縱剖面的推力曲線(附圖 21~附圖 218),可以確定選定的橫剖面上的推力分布。根據(jù)分段形式,采用等效方式確定三段受力區(qū)的單寬推力,其主要計(jì)算參數(shù)如 表 213~表 214示 。 ? 推力計(jì)算 : 考慮抗滑樁抵抗了部分推力,還有部分推力傳遞到以下堆積體,根據(jù)抗滑樁設(shè)計(jì)方案, S0、 S2剖面需由抗滑樁以下堆積體承受的推力分別為 3400kN(正常 +地震)、 4000kN(正常運(yùn)行); 370kN(正常 +地震)、550kN(正常運(yùn)行)。計(jì)算結(jié)果如圖 215~圖 226示。 圖 214 抗滑樁以下堆積體計(jì)算斷面圖 S0S S 1 1S2S S 2 2475. 00mS S 1 1S S 2 2S0S2圖 215 S0剖面正常運(yùn)行 +地震工況k=(不計(jì)剩余推力) 0200400600800100012001400160018002022220024002600280030000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力02505007501000125015001750202222502500275030000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力圖 217 S2剖面正常運(yùn)行 +地震 k=工況的推力曲線圖(不計(jì)剩余推力) 010020030040050060070080090010000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力020040060080010000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力圖 216 S0剖面正常運(yùn)行 k= 的推力曲線圖(不計(jì)剩余推力 ) 圖 218 S2剖面正常運(yùn)行 k=況的推力曲線圖(不計(jì)剩余推力 ) 05001000150020222500300035004000450050005500600065007000750080000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力050010001500202225003000350040004500500055006000650070007500800085000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力) 010020030040050060070080090010000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力010020030040050060070080090010000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力圖 219 S0剖面正常運(yùn)行 +地震工況 k= ( 計(jì)剩余推力 ) 圖 220 S0剖面正常運(yùn)行工況 k=(計(jì)剩余推力) 圖 222 S2剖面正常運(yùn)行工況 k=的推力曲線圖 ( 計(jì)剩余推力 ) 圖 221 S2剖面正常運(yùn)行 +地震工況k= ( 計(jì)剩余推力 ) 500050010001500202225003000350040004500500055000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力50005001000150020222500300035004000450050000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力200100010020030040050060070080090010001100120013001400150016000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力3001500150300450600750900105012001350150016500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20條塊編號條間推力(kN)總推力水平推力圖 224 SECT11剖面正常運(yùn)行工況 k= 圖 223 SECT11剖面正常運(yùn)行 +地震工況 k= 圖 226 SECT22剖面正常運(yùn)行工況 k= 圖 225 SECT22剖面正常運(yùn)行 +地震 工況 k= Sarma法復(fù)核 由前面計(jì)算結(jié)果可知, Sarma法計(jì)算出的安全系數(shù)比RTM的小,同理,相同安全系數(shù)下 Sarma法計(jì)算出的推力比 RTM的大。由表 215可以看出,采用 SARMA法復(fù)核計(jì)算結(jié)果是 S0滑面的安全系數(shù)小于 ,其余輔助滑面的安全系數(shù)均大于 。因此,綜合來看, Sarma法結(jié)果表明該邊坡開挖設(shè)樁后是處于極限平衡狀態(tài)。如果采用本文提出的在邊坡中下部設(shè)置抗滑樁加固處理措施,雖維持了邊坡的整體性穩(wěn)定,但仍有在抗滑樁以上和以下部分堆積體里形成新的危險(xiǎn)滑面的可能性。由于預(yù)先不知道危險(xiǎn)滑動(dòng)面的位置,本課題采用圓弧滑動(dòng)面法進(jìn)行搜索,并求出相應(yīng)的安全系數(shù)。 由圖 227~圖 229和表 216可以看出,邊坡加樁支護(hù)后,在樁以上坡體仍存在局部滑動(dòng)面,該滑面深度一般都不大,最大深度約在 45m以內(nèi)。 上述局部穩(wěn)定性分析計(jì)算表明:在抗滑樁以上靠坡頂附近堆積體以及抗滑樁以下部分堆積體均存在局部失穩(wěn)的可能性。而且該部位即使 蓄水后仍位于蓄水位以上,便于觀測和處理,故可暫時(shí)不處理,但應(yīng)在坡頂適當(dāng)位置設(shè)置合理有效的排水系統(tǒng),并布置一定的監(jiān)測儀器以便施工期、運(yùn)行期的跟蹤觀測,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。 S2剖 面S0剖 面S1剖 面圖 227~ 圖 229 圖 230 抗滑樁以下堆積體局部圓弧滑面 S11剖 面4 7 5 . 0YS2剖面蓄水后蓄水后蓄水前X4 7 5 . 0YXX蓄水后蓄水前S22剖 面S0剖面蓄水后X蓄水前YY蓄水前小 結(jié) 綜上所述 , 可以得出如下結(jié)論: 天然狀態(tài)下 , 邊坡大致處于穩(wěn)定安全系數(shù)為 ~極限平衡穩(wěn)定狀態(tài) , 據(jù)此反演的力學(xué)參數(shù)綜合反映了滑面及堆積體的特性 , 并用此來計(jì)算分析邊坡開挖完建 、正常運(yùn)行等工況的安全系數(shù)和設(shè)計(jì)相應(yīng)的加固支護(hù)措施是合理的 。 但是蓄水對邊坡穩(wěn)定性的影響顯著 ,各滑面的穩(wěn)定安全系數(shù)大都小于 , 邊坡可能失穩(wěn) 。 通過分析 , 建議在邊坡開挖前在邊坡中下部設(shè)置抗滑樁以維持邊坡的整體穩(wěn)定 在坡腳開挖施工過程中抗滑樁以下部分堆積體是基本穩(wěn)定的 。 為了分析研究設(shè)置抗滑樁后,在抗滑樁以上及以下堆積體里面形成局部滑動(dòng)面的可能性,還進(jìn)行了圓弧滑動(dòng)面搜索計(jì)算,計(jì)算結(jié)果證實(shí)了這種可能性。對于抗滑樁以下部分堆積體采用布置網(wǎng)格梁的加固支護(hù)方案。 三 二維有限元法分析 計(jì)算參數(shù) 計(jì)算模型 計(jì)算結(jié)果與分析 小結(jié) 巖土名稱 天然 容重 飽和 容重 浮容重 彈性模量 泊松比 c Φ KN/m3 KN/m3 KN/m3 MPa KPa 176。 有限元的計(jì)算結(jié)果表明:開挖后邊坡將會失穩(wěn) , 也與圓弧滑動(dòng)面搜索的計(jì)算結(jié)果是一致的 。 由于當(dāng)失穩(wěn)后 , 有限元無法繼續(xù)計(jì)算下去 。 開挖面以上崩塌體近似沿滑面方向向下變形 。 邊坡的最大變形在 610m高程處 , 最大位移約為 ,在該處上面巖體位移小 , 說明該處巖體處于拉應(yīng)力狀態(tài) , 這與極限平衡分析法計(jì)算結(jié)果是吻合的 。 因此可以通過在崩塌堆積體條件推力最大處附近施加抗滑樁來保證邊坡的整體穩(wěn)定性 。 原因可能有以下 3個(gè)方面: ① 二維計(jì)算中沒有三維結(jié)構(gòu)的鎖口效應(yīng); ② 二維計(jì)算沒有支護(hù) , 三維計(jì)算中是邊開挖邊支護(hù) ,有支護(hù)效應(yīng); ③ 二維計(jì)算時(shí) , 坡頂崩塌堆積體采用最初提供的力學(xué)參數(shù) 。 附圖 33天然條件下開挖后主應(yīng)力矢量圖 應(yīng)力分布規(guī)律 附圖 35 天然條件下開挖后第二主應(yīng)力矢量等值線圖 附圖 536 開挖坡腳時(shí)邊坡內(nèi)主滑面上的第三主應(yīng)力等值線圖(單位 :Pa ) 應(yīng)力隨覆蓋層厚度的增加而增加 , 第二主應(yīng)力最大為 在坡面主應(yīng)力基本上與坡面平行 , 與坡面垂直方向主應(yīng)力值很小 。 這與實(shí)際是吻合的 。 附圖 36天然條件下開挖后屈服區(qū)分布圖 屈服區(qū)分布規(guī)律 從屈服區(qū)的分布圖可以看出 , 從最上部到開挖面 , 滑面和附近崩塌體沿滑面方向塑性區(qū)完全貫通 , 說明崩塌堆積體處于一種失穩(wěn)或臨界穩(wěn)定狀態(tài) 。 由于該處塑性區(qū)較大 , 因此變形也應(yīng)該比較大 , 這與變形分析的結(jié)果也是一致的 。 該邊坡的滑動(dòng)屬于推移式滑動(dòng) , 即坡頂變形大 , 坡底變形小 。 在約 592m高程 , 崩塌體的屈服區(qū)從滑面延伸到地表 ,而且該高程以上崩塌體內(nèi)出現(xiàn)大面積的屈服區(qū) , 該部位存在局部失穩(wěn)的可能 。 ) 塊石堆積體 10 0 33 上 游 接 觸 面粘 土( 層面 ) 5 20 18 下游接觸面碎石夾土 10 0 26 基巖 5000 1100 C35的混凝土 31500 2870 計(jì)算參數(shù) 有限元模型 幾何模型和有限元網(wǎng)格 計(jì)算工況及加載方案 分析該邊坡在施工期 、 運(yùn)行期的變形穩(wěn)定性 , 考慮如下幾種計(jì)算工況及相應(yīng)的荷載 。 計(jì)算上述各工況時(shí) , 工況一的應(yīng)力結(jié)果作為工況二的初始應(yīng)力狀態(tài) , 工況二的應(yīng)力狀態(tài)作為工況三和工況四的初始應(yīng)力狀態(tài) 。 各剖面的位置如圖所示 。開挖樁孔引起崩塌堆積體的變形規(guī)律為: ? 由于在樁孔上側(cè)的堆積體受下游側(cè)的地勢高于上游側(cè)因素的影響,樁孔上側(cè)崩塌堆積體的增量位移方向?yàn)檠仄旅嫦蛳虑移蛏嫌蝹?cè)。 ? 該邊坡的滑移變形屬于推移式,由開挖樁孔引起的最大合位移增量在崩塌堆積體靠近陡崖的部位,最大合位移增量約為 ??梢?,全部樁孔同時(shí)開挖時(shí),邊坡的變形較大,可能引起局部失穩(wěn) 開挖坡腳時(shí)崩塌堆積體的變形規(guī)律 開挖坡腳削弱了滑面的抗滑能力 , 開挖面附近巖體向臨空面方向變形 , 崩塌堆積體有明顯的變形 。 抗滑樁上側(cè)堆積體的增量位移方向?yàn)橄蛳虑移蛏嫌蝹?cè) 。 最大合成位移增量在靠近下游側(cè)堆積體靠近陡崖的部位 , 最大位移增量約為 , 方向沿坡面背離開挖面向下 , 其中x方向的位移增量約為 , y方向的位移增量約為 , z方向的位移增量約為 。 正常蓄水時(shí)崩塌堆積體的變形規(guī)律 蓄水的強(qiáng)度軟化和浮托作用 , 降低了滑面的抗滑能力 ,導(dǎo)致邊坡滑移變形 。由于水浮托作用 , 正常蓄水位以下的堆積體的位移方向表現(xiàn)為斜向上 。 其中 x方向的位移增量為 , y方向的位移增量為 , z方向的位移增量為。 地震作用時(shí)崩塌堆積體的變形規(guī)律 由于考慮地震作用是采用的擬靜力法 , 即施加水平方向的體力 。 地震作用引起的邊坡變形規(guī)律為: 抗滑樁上側(cè)崩塌堆積體的增量位移方向?yàn)檠仄旅嫦蛳虑移蛏嫌蝹?cè) 。 由于抗滑樁的加固作
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