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定边油房庄边坡稳定性及支护方式研究

郭真真  
【摘要】:边坡工程涉及到铁路、建筑、水利、公路等多个方面,做好边坡的稳定性分析并找出合理的支护方式是边坡研究的重要目标。本文依托定边油房庄边坡工程为研究背景,系统分析了治理边坡的各种方法,着重对边坡治理的各种支护方式进行探讨,结合该工程就目前使用较为广泛的抗滑桩支护进行了全面的分析与研究;采用ABAQUS有限元数值模拟方法主要从以下几个方面进行了探讨:(1)根据该边坡工程的勘察报告,针对边坡的特点选取最高主断面为研究对象,利用ABAQUS建立相应主断面的有限元模型,并根据强度折减法得出相应的安全系数且仿真搜索了边坡滑动面的精确位置;评判了边坡失稳判断的依据。将有限元计算与极限平衡法计算的安全系数进行对比分析,得出边坡的安全系数。(2)分析该边坡降雨以及削坡两大主要影响因素,模拟降雨时长对边坡稳定性的影响;当降雨24h后,安全系数下降到1.15,降雨达到72h时,安全系数为1.09,边坡岩土体的强度参数随着雨水的渗入逐渐降低,故工程设计中合理的截排水设施是必要的技术手段。引入灰色系统理论,对不同土体参数下安全系数的影响进行灰色关联度排序。(3)针对该工程建立三维抗滑桩支护模型,分别对不同嵌固深度、桩径、桩间距、布设位置情况下的边坡安全系数和抗滑桩受力及变形机理进行分析,得出合理布设单排抗滑桩位置为0.35≤n≤0.55时治理效果比较明显。滑坡安全系数随桩径的增加而增加,最后趋于稳定;抗滑桩的最大弯矩发生在滑动面周围,而最大剪力发生在离滑动面一定距离的深部;抗滑桩嵌固入稳定土层深度为0.5-1.0倍覆盖层厚度时较为合理;经模拟“土拱效应”得出该工程合理的桩间距在6m以内较为合理。(4)建立单排桩和双排桩模型并加以对比分析,研究双排桩在不同排距下的内力发现:当排距发生变化时,只影响内力的大小,对内力沿桩的分布形态不产生影响。最后,对该工程抗滑桩与削坡减载两种方案加以对比分析,找出合适的支护方案,所得结论可为该地区类似工程提供参考。


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