有限元強(qiáng)度折減法在路基邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用

將有限元強(qiáng)度折減法與abaqus軟件相結(jié)合,充分運(yùn)用abaqus軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能以及動態(tài)顯示廣義塑性應(yīng)變和塑性區(qū)的開展情況,以此來判斷邊坡的整體穩(wěn)定性。在abaqus軟件實(shí)施有限元強(qiáng)度折減法的過程中,通過不斷線性增大強(qiáng)度折減系數(shù)fr的大小,得到多組不同的抗剪強(qiáng)度參數(shù)cm和φm值的組合以及塑性區(qū)的開展情況。當(dāng)塑性區(qū)趨于貫通且廣義塑性應(yīng)變和位移均發(fā)生突變時(shí),則此時(shí)邊坡處于臨界破壞狀態(tài),對應(yīng)的強(qiáng)度折減系數(shù)fr即為給定條件下的最小穩(wěn)定安全系數(shù)。通過一個(gè)典型分層邊坡的實(shí)例分析,表明該法可以準(zhǔn)確求解安全系數(shù)和對應(yīng)的滑動面位置,在復(fù)雜條件下的邊坡穩(wěn)定性分析中同樣是簡便實(shí)用的。

結(jié)合某公路邊坡實(shí)例，運(yùn)用大型有限元軟件midas/gts建立邊坡的平面應(yīng)變二維模型，基于有限元強(qiáng)度折減法，對錨桿加固前后的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，主要分析了錨桿加固前后邊坡塑性破壞區(qū)以及安全系數(shù)的變化；同時(shí)著重討論了錨固長度、錨桿間距、傾角等因素對邊坡整體穩(wěn)定性的影響，對影響邊坡整體穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了敏感性研究，分析了各因素與邊坡安全系數(shù)之間的規(guī)律。

道路路基邊坡的穩(wěn)定性一直是道路修建中的難題,其中高邊坡路基邊坡的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到工程的施工進(jìn)度、施工安全和后期線路的正常安全運(yùn)營。文章介紹了邊坡穩(wěn)定分析的極限平衡法,并結(jié)合實(shí)際工程地質(zhì)勘察資料,對鎮(zhèn)江市官塘新城沙山路道路路基進(jìn)行穩(wěn)定性分析,選取3個(gè)危險(xiǎn)的邊坡斷面進(jìn)行穩(wěn)定性分析,通過對這三個(gè)危險(xiǎn)邊坡穩(wěn)定性的分析,了解到三個(gè)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)中,最小的只有1.077,由此可見,高邊坡路基邊坡穩(wěn)定性問題與施工的緊密關(guān)系。所以,針對實(shí)際路堤邊坡施工,須選取有效的支護(hù)方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹跫庸?。通過文章分析也明確了基于極限平衡法的路基高邊坡穩(wěn)定性分析理論,對于工程施工的重要意義。

介紹了影響路基邊坡穩(wěn)定性的因素,并對路基邊坡穩(wěn)定性的分析方法進(jìn)行了探討。

對山區(qū)道路路基邊坡穩(wěn)定性的影響因素及邊坡失穩(wěn)引發(fā)的問題進(jìn)行了總結(jié),闡述了路基邊坡穩(wěn)定性的基本要求,重點(diǎn)對山區(qū)道路路基邊坡穩(wěn)定性評價(jià)方法進(jìn)行了探討,提出可采用phase2軟件分析法、定性分析法、塑性極限分析法與極限平衡法等對其進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià),從而更好地確保山區(qū)道路路基邊坡的穩(wěn)定性。

公路是城市交通的重要紐帶,公路的安全性和穩(wěn)定性在很大程度上決定著交通業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。圍繞普通公路填砂路基,對其邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,了解和掌握相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù),進(jìn)而采取有效的技術(shù)措施予以處理,保證公路填砂路基邊坡穩(wěn)定性,維護(hù)公路整體的安全與穩(wěn)定。

巖堆邊坡是一類具有特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)的混合土邊坡,位于斜坡巖堆體上的陡坡路基,不但要對既有巖堆體穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià),還需對陡坡路基整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析。本文結(jié)合巖堆總體發(fā)育特征及穩(wěn)定性調(diào)查,利用數(shù)值分析方法,對巖堆穩(wěn)定性和陡坡路基整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析,從而確定支擋加固方案。

文章以某路堤邊坡工程支擋設(shè)計(jì)方案為依托,運(yùn)用midas/gts軟件對現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案的防護(hù)效果進(jìn)行模擬分析,驗(yàn)證方案的可行性；同時(shí)研究了樁長變化對邊坡防護(hù)效果的影響,為今后類似工程的支擋設(shè)計(jì)和施工提供參考。

公路是城市交通的重要紐帶，公路的安全性和穩(wěn)定性，在很大程度上決定著交通業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。對于普通公路主要以填砂路基為主，而路基的邊坡穩(wěn)定性是十分關(guān)鍵的，需要在施工設(shè)計(jì)當(dāng)中予以有效的控制。本文圍繞普通公路填砂路基，對其邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，了解和掌握相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)而采取有效的技術(shù)措施予以處理，保證公路填砂路基邊坡穩(wěn)定性，維護(hù)公路整體的安全與穩(wěn)定。

圓弧滑動法是對復(fù)合地基穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算分析的常用方法,福建地方標(biāo)準(zhǔn)也采用該方法,且認(rèn)為破壞模式為彎斷破壞.考慮到該方法的計(jì)算量大,為簡化求解,文中利用visualc++語言編程,通過輸入土體參數(shù)、邊坡幾何參數(shù)和布樁參數(shù)得到邊坡安全系數(shù),再采用黃金分割法搜索出最小安全系數(shù),實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)果顯示該程序的誤差較小.

有限元強(qiáng)度折減法在邊坡穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用——文章闡述了有限元強(qiáng)度折減法的原理和強(qiáng)度折減法破壞準(zhǔn)則，通過對實(shí)際工程的計(jì)算，對其結(jié)果進(jìn)行比較、分析，證明了有限元強(qiáng)度折減法和極限平衡法其安全系數(shù)意義的一致性。得出了收斂準(zhǔn)則和特征點(diǎn)位移準(zhǔn)則破壞判據(jù)的...

道路工程建設(shè)可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有路塹邊坡失穩(wěn)、路堤邊坡失穩(wěn)。邊坡失穩(wěn)的破壞形式主要表現(xiàn)為滑坡和崩塌。通過對路基邊坡穩(wěn)定性分析,可以在道路工程建設(shè)中有效預(yù)防和治理路基邊坡產(chǎn)生的滑坡和崩塌。

圓弧滑動法是對復(fù)合地基穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算分析的常用方法,福建地方標(biāo)準(zhǔn)也采用該方法,且認(rèn)為破壞模式為彎斷破壞。考慮到該方法的計(jì)算量大,為簡化求解,文中利用visualc++語言編程,通過輸入土體參數(shù)、邊坡幾何參數(shù)和布樁參數(shù)得到邊坡安全系數(shù),再采用黃金分割法搜索出最小安全系數(shù),實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)果顯示該程序的誤差較小。

針對路基邊坡變形破壞特點(diǎn),從抗滑樁加固邊坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工出發(fā),分析了工程上常用彈性樁的樁端內(nèi)力變化計(jì)算過程。結(jié)合工程算例,分析了抗滑樁加固邊坡的塑性分布特征,總結(jié)了邊坡破壞模式及其重點(diǎn)加固范圍,對抗滑樁加固邊坡的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒。

本文主要通過路基直線滑動面和曲線滑動面對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并根據(jù)不同的情況采用不同的方法分析路基邊坡穩(wěn)定系數(shù)。另外鑒于路基邊坡的設(shè)計(jì)要求和規(guī)范,在一定程度上影響路基邊坡的穩(wěn)定性。本文還簡單地介紹了邊坡設(shè)計(jì)中穩(wěn)定性的分析以及邊坡坡度的取值影響因素。

采用plaxis分析了不同工況對路基邊坡總量位移、總剪切應(yīng)變以及固結(jié)完成后邊坡安全系數(shù)的影響。研究表明:鐵尾礦砂路基邊坡潛在滑動面呈類圓弧狀,貫穿路堤坡腳,邊坡極易沿淺層滑動面滑移,造成失穩(wěn);設(shè)置包邊土后,路基邊坡潛在滑動面逐漸向路基內(nèi)部和基底深部發(fā)展,有效抵抗了下滑力,安全性逐漸增大;設(shè)置包邊土后鐵尾礦砂路基安全系數(shù)明顯提高,是提高邊坡穩(wěn)定性的有效方法,在設(shè)置包邊土的尾礦砂路基上鋪設(shè)土工格柵可一定程度上提高路基邊坡穩(wěn)定性。

采用plaxis分析了不同工況對路基邊坡總量位移、總剪切應(yīng)變以及固結(jié)完成后邊坡安全系數(shù)的影響。研究表明:鐵尾礦砂路基邊坡潛在滑動面呈類圓弧狀,貫穿路堤坡腳,邊坡極易沿淺層滑動面滑移,造成失穩(wěn);設(shè)置包邊土后,路基邊坡潛在滑動面逐漸向路基內(nèi)部和基底深部發(fā)展,有效抵抗了下滑力,安全性逐漸增大;設(shè)置包邊土后鐵尾礦砂路基安全系數(shù)明顯提高,是提高邊坡穩(wěn)定性的有效方法,在設(shè)置包邊土的尾礦砂路基上鋪設(shè)土工格柵可一定程度上提高路基邊坡穩(wěn)定性。

通過總結(jié)前人對邊坡的研究,分析目前國內(nèi)邊坡的研究現(xiàn)狀。基于ansys有限元軟件,結(jié)合國內(nèi)某礦邊坡工程實(shí)例,通過強(qiáng)度折減法求解準(zhǔn)確的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù);計(jì)算模型采用平面應(yīng)變摩爾-庫侖匹配d-p準(zhǔn)則,模型邊界設(shè)置約束條件,在穩(wěn)定系數(shù)等于2.86時(shí),解不收斂且塑性區(qū)貫通至坡頂,此時(shí)邊坡發(fā)生滑坡,因此該邊坡的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)該取2.85較為準(zhǔn)確且合理。

通過求解安全系數(shù)的原理，分析土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。采用ansys有限元分析軟件，根據(jù)莫爾一庫侖六邊形外接圓dp屈服準(zhǔn)則，基于強(qiáng)度折減原理求解土質(zhì)邊坡的安全系數(shù)。該方法通過不斷折減安全系數(shù)，并不斷判斷邊坡系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)計(jì)算不收斂時(shí)，可推斷該系統(tǒng)正處于穩(wěn)定至不穩(wěn)定的臨界狀態(tài)，則該時(shí)刻對應(yīng)的折減系數(shù)可判斷為該邊坡的安全系數(shù)?；诖耍梢耘卸ㄍ临|(zhì)邊坡在不同外部荷載和自重作用下的穩(wěn)定性。該方法簡單易懂，并具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性。

介紹了有限元強(qiáng)度折減法的基本原理,通過建立有限元驗(yàn)算模型,模擬了不同含水率作用下某露天礦山邊坡的穩(wěn)定性程度,模擬驗(yàn)算結(jié)果表明:有限元強(qiáng)度折減法在評價(jià)露天礦邊坡穩(wěn)定性方面較傳統(tǒng)的計(jì)算方法更具優(yōu)越性。

公路建設(shè)在為交通提供便利的同時(shí)也會產(chǎn)生許多邊坡巖體,在公路附近的邊坡巖體是一類非常復(fù)雜的工程巖體,由于在形成邊坡時(shí)所產(chǎn)生的各種巖性的組合、原生的復(fù)雜結(jié)構(gòu)面以及在進(jìn)行公路開發(fā)過程中所造成的擾動,使部分巖體受到卸荷以及風(fēng)化等作用的影響從而產(chǎn)生相應(yīng)的變形.本文以某公路某段巖質(zhì)邊坡為研究對象,采用數(shù)值模擬法(有限元強(qiáng)度折減法)對研究區(qū)某巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,探討數(shù)值模擬法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析的應(yīng)用問題.

采用有限元強(qiáng)度折減法,對某淺埋連拱隧道洞口邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析,并將結(jié)果與工程實(shí)際進(jìn)行對比,證明用有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析的合理性。同時(shí)指出,對于淺埋連拱隧道洞口施工,尤其是后行洞施工會對邊坡穩(wěn)定性造成不利影響,即使邊坡安全系數(shù)符合規(guī)范要求,也有必要對洞口段邊坡進(jìn)行加固處理,提高強(qiáng)度儲備安全系數(shù)。對于隧道施工與邊坡的相互作用機(jī)理,本文沒有探討,有待繼續(xù)深入研究。