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《浙江大学》 2013年
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基于FLAC~(3d)的土质边坡稳定性及其抗滑桩加固研究

褚铅波  
【摘要】:土坡稳定一直以来都是岩土工程界的一个典型问题,由于其具有多发性、破坏性及土体参数不确定性等特点而广泛被工程师们关注。随着我国基础设施建设的大量进行,各种新型的治理措施、支挡结构运用于不同的土质边坡项目,而抗滑桩作为一种具有施工快速、桩位灵活、抗滑能力好、对桩周土体扰动小且能校验地质等特点的加固措施而备受青睐。然而,理论滞后于工程实际,如何对土质边坡及其抗滑桩加固后的边坡稳定性作出简单的、合理的、科学的评价,是当前研究中的一个热点,也是一个难点。鉴于此,本文结合前人的研究成果,采用基于Flac3d的强度折减有限差分法,对边坡稳定的影响因素、抗滑桩研究方法等作了进一步的探讨,主要的工作及研究成果如下: (1)与传统的极限平衡法、极限分析法进行对比,证明了基于Flac3d的强度折减有限差分法在土质边坡稳定性分析上的可行性,同时鉴于操作的简便性和坡体破坏明确的物理意义,建议采用数值计算不收敛为主,剪切带贯通为辅的标准作为强度折减法失稳判断标准,其中最大步数n可采用初始平衡中弹性计算步数的3倍~5倍。 (2)边坡稳定性受粘聚力c、摩擦角φ、边坡坡角、地下水位等影响较大,而对泊松比μ弹性模量E并不敏感,由于建立真三维模型的复杂性和计算的繁琐性,建议通过剖分多个剖面或多个简单几何体进行假三维模型计算,得出相应安全系数范围,然后对边坡做出稳定性评价。 (3)边坡稳定性、滑裂面位置和桩体的挠度、内力特性受抗滑桩桩位、桩径、桩间距、桩长的影响,桩位位于中部、桩径较大或桩间距较小时,边坡的稳定性较好,但桩体受力较大,在一定范围内,增加抗滑桩桩长可以在一定程度上提高边坡稳定性,但是过长的桩长会造成不必要的浪费。 (4)对于存在潜在滑带的抗滑桩边坡,通过对破坏形式的分析,提出了简单评估边坡稳定性和合理桩间距的方法,抗滑桩加固后的边坡安全系数由min(Fs1,Fs2,Fs3)所决定,而合理桩间距R由控制桩间距Rk和临界桩间距R1所决定,当然,对于此类边坡也可采用抗力法求解,总之,采用这两种方法求解抗滑桩边坡可以避免抗滑桩建模过程。 (5)对某公路土质高边坡进行研究,研究表明:地下水、坡脚坡体开挖、软弱粘土夹层会对边坡稳定性造成一定影响,而且还会使潜在滑裂面变得更加复杂;当设置抗滑桩时,粘土夹层的存在会使桩体受力变大,所以在抗滑桩设计中需重视软弱夹层的存在。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU43

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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