降雨入渗条件下联合支挡结构边坡稳定性研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:selene1988
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近年来,随着我国经济的持续发展和城市化进程的不断加快,人们不断向更广阔复杂的地形上进行基础设施的建设。随着邻近边坡的高层建筑以及地下工程的建设,对于复杂地形下的边坡加固方法也越来越多。在实际工程建设中,由于材料和结构本身的特点、使用功能及施工技术在时空上的要求,需要在已开挖或者复杂山体的之间进行道路和基础设施的建设,此时由于土层本身的强度并未达到要求,需要人工建设支挡结构预防山体滑坡等自然灾害。目前随着科技的发展和土力学理论的完善,对边坡支挡工程的研究也更加深入,然而国内外对联合支挡结构边坡的相关研究和文献资料还十分有限,还没有专门指导联合支挡结构支护设计、施工、监测的规范。因此,对联合支挡结构边坡的研究十分必要。本文以极限平衡理论和降雨入渗理论为基础,结合MIDAS GTS\NX有限元分析软件进行有降雨入渗时的抗滑桩-挡土墙联合支挡结构的边坡稳定性分析。采用控制变量法,分析降雨入渗时各因素对抗滑桩-挡土墙联合支挡结构的稳定性的影响,将结果与无降雨入渗时的边坡各因素对抗滑桩-挡土墙联合支挡结构的变形位移和受力进行对比,然后分析土体的物理性质和强度参数对边坡安全系数的影响并进行正交分析其影响显著性水平。主要的研究内容和成果如下:(1)对于抗滑桩-挡土墙联合支挡结构来说,在墙背压力逐渐增大的情况下,填土压力首先由墙体、基座和抗滑桩的上半部分承担,且主要产生的是压力,当压力增加到一定程度时压力逐渐通过基座传递到抗滑桩下部和基岩部分,同时也会在抗滑桩内侧产生拉力,因此要注意抗滑桩内侧的布筋是否符合要求。(2)在降雨入渗的条件下,联合支挡结构对于边坡安全性的提高效果更加明显,联合支挡结构边坡其孔隙水压力云图为倾斜的分层条状带,说明了联合支挡结构对边坡的抗滑稳定性起到了作用。(3)在同一条件下,联合支挡结构墙背位移大于一般重力式挡土墙位移,而且两者之间的挡墙墙背的位移模式也不一样,普通支挡结构边坡的位移基本为一条直线,说明位移基本为平动的形式,而联合支挡结构墙背的位移模式为一条倾斜的斜线,说明其有倾斜发生。(4)对于在降雨入渗条件下联合支挡结构边坡的物理性质和强度参数:弹性模量E、黏聚力c、内摩擦角φ、容重γ、泊松比μ、初始孔隙比e,对这六个因素进行了有限元软件分析和正交试验分析可知,对边坡最大位移的敏感性程度从高到低排位如下:弹性模量E>黏聚力c>内摩擦角φ>容重γ>泊松比μ>初始孔隙比e。
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