加固边坡稳定性的上限分析与数值验证

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边坡稳定性不足时需要对其加固以提升坡体的抗滑能力,对加固后边坡的稳定进行评价,是岩土工作者的重点研究方向之一。加固边坡的稳定性分析方法主要分为采用理论分析与数值模拟,但两者各有所长。前者较为便捷而后者能获取更多的应力位移信息。本文采用综合采用极限分析与FLAC3D方法,对两种常见的加固边坡(抗滑桩边坡以及加筋土边坡)的稳定性,尤其是地震作用下的稳定性进行了分析。本文利用基于离散技术的极限分析上限法,构建了抗滑桩及加筋土加固边坡的破坏机构,在能耗分析的基础上,为两种加固边坡的安全系数提供了解析的上限解。其次,利用FLAC3D软件对两种加固边坡的典型工况进行建模分析,通过对比理论与数值方法得到的边坡安全系数,验证了上限分析解析结果的正确性,同时说明了理论与数值方法用于加固边坡的稳定性评价的可靠性。最后将地震荷载纳入加固边坡稳定性分析之中,分析了地震作用下加固边坡的稳定性,探究地震荷载对加固边坡稳定性的影响规律,为加固边坡的抗震设计提供参考。基于离散破坏机构的极限分析上限法,在无需假定边坡的潜在滑动面的基础上,可用于快速判断不同工况下加固边坡的稳定性,为实际工程中加固边坡的稳定性分析提供了一种快捷、准确的方法。数值分析方法的研究重点在于边坡加固结构与土层之间的相互作用以及不同工况下边坡的内力响应规律。特别是在地震作用下,利用FISH语言的二次开发,提出了一种动态安全系数的计算方法,可以给出地震过程中边坡安全系数变化曲线。本文将基于塑性理论的传统极限分析上限法与数值分析方法进行结合,不仅可以快速准确的评价加固边坡的稳定性,而且从加固边坡的内部的应力、应变等响应规律出发,阐述了加固边坡加固机理,为加固边坡稳定性分析提供了科学依据。
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