边坡稳定性分析及抗滑桩设计

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边坡稳定性问题涉及我国经济发展中公路、铁路、水利等多个工程领域,它给工程建设带来了许多安全问题,影响着工程建设的成本。随着社会经济的不断发展,地质环境也不断的恶化,边坡问题成为全球性地质灾害之一。因此边坡稳定性问题值得探讨和研究。文中对极限平衡法、有限元强度折减法这两种分析边坡稳定性的理论给予了重点阐述,通过查阅各种资料和文献,初步了解了影响边坡稳定的主要因素。在边坡稳定性分析中,有限元强度折减法利用了土体应力—应变关系。可以模拟边坡滑坡体失稳的整个过程,得到边坡的滑动面形状和安全系数,同时还可以得到土体内部各处的应力和变形值。相对于极限平衡法,这种方法在理论上有了较大的改进。其优势主要体现在:边坡滑动面的位置和形状不要预先设定,采用使边坡土体材料强度参数逐步减小的方法,最终边坡岩土体因抗剪能力不足而失去稳定。通过算例对边坡安全系数的两种计算方法的计算结果进行了对比,计算结果表明两者的计算结果有差别但差别较小,可以认为两者的计算结果具有一致性。在工程实践中可以利用这两种方法各自的优势提高工程的安全性和经济性。对影响边坡稳定的主要影响因素做了灵敏度计算,分析表明,土体重度、内摩擦角、粘聚力对边坡稳定有较大影响,坡高、坡角较前三者对边坡稳定性的影响较小。在边坡工程经济高效的设计和边坡灾害的处理工作中,这些计算结果值得借鉴。在不同降雨强度、降雨时间长度下进行边坡安全系数的计算,得到不同降雨类型对边坡安全系数和渗流场的影响。计算结果表明:降雨中强度大、持续时间较长的暴雨,是边坡失去稳定性发生变形引发地质灾害的主要原因。降雨导致边坡土体中水位发生变化形成渗透水压,在渗流作用下边坡安全系数减小,稳定性降低。抗滑桩作为加固边坡的一种有效措施,具有施工安全简便、抗滑能力强等特点,现已广泛应用于边坡工程中。传统的抗滑桩计算理论都没有完全考虑桩土的相互作用,计算中把边坡土体和抗滑桩分开考虑,没有考虑抗滑桩与土体的相互作用力。文中把桩土视为一个整体来计算,能够有效的模拟桩土之间的作用力。对影响抗滑桩加固边坡效果的主要因素给予了简要的阐述,重点分析了桩长、桩位、桩间距(横向)、抗滑桩刚度以及土体主要材料参数对抗滑桩加固效果的影响。在上述研究基础上,结合工程实例对抗滑桩作用下的边坡安全系数给予了计算分析。分别计算了边坡在单排桩和双排桩作用下桩体的位移、弯矩和剪力。
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