有限元极限分析法在边坡中应用.ppt

　　1、有限元极限分析法的原理 安全系数定义 强度储备安全系数 2、有限元强度折减法 强度降低，破坏面自动形成可求安全系数，还可求破坏面 2. 岩土质二元边坡稳定分析 3岩质边坡倾倒稳定分析(离散元) 三维楔形体的计算 5、边坡分类与破坏特征(11类) 类均质土边坡(可视、动态、定量) 顺层边坡破坏特征示意图 溃屈边坡破坏特征示意图 双向顺层边坡破坏特征示意图 三维楔形体边坡破坏特征示意图 切层边坡破坏特征示意图 倾倒边坡破坏特征示意图 堆积层边坡破坏特征示意图 岩土二元边坡破坏特征示意图 软岩挤出边坡破坏特征示意图 　　1、滑坡推力与桩前抗力的计算 2 推力与抗力的分布规律 计算机可显示滑面以上桩后推力与桩前抗力的水平应力分布。 桩长: 15米 17米 19米 安全系数:1.19 1.19 1.23 已应用于云阳、武隆、奉节五个工地，节省桩费用30~60% 埋入式抗滑桩与全长抗滑桩的比较 　　　　　　　　　　　　比值 桩长缩短22m　　　　　　　47.8% 推力减少725KＮ／m 　16% 弯矩减少123400KN.m　　 　36% 节省费用1000万 武隆滑坡图 某机场百米高边坡方案比较原方案：无加筋土，自然放坡1:2.5方案1：42米高加筋土，自然放坡1:2.8方案2：42米高加筋土，自然放坡1:2.5 采用多手段评价滑坡演变过程 滑坡位移监测演变过程 重要边滑坡计算曲线与监测曲线对比图 　长期预报阶段只做内部预报，并做好应急抢险准备工作，安全系数1.04-1.08，减少误报。 　短期预报加强监测预报，严密监视临滑阶段出现，并进行应急抢险治理工作, 安全系数1.02-1.04； 　临滑阶段，准确预报滑坡日期，并必须撤离群众，安全系数1.02以下。减少错报、漏报。 重庆市奉节县内分界梁隧道滑坡， 抗滑桩截面尺寸为2.4m×3.6m。 表1 材料物理力学参数 按弹性材料处理 0.2 25 抗滑桩 39 5000 0.28 26.16 滑床 17 20 0.35 10 22 滑带土 20 28 0.35 10 22 滑体土 内摩擦角 粘聚力 泊松比 弹性模量 重度 材料名称 采用实体单元模拟或梁单元模拟桩 不同方法滑坡推力与桩前抗力 2840 2580 5420 不平衡推力法 （隐式解） 3650 1700 5350 梁单元法 3560 1830 5390 实体单元法 设计推力 桩前抗力 滑坡推力 方法 1、三种算法，滑坡推力基本一致； 2、实体单元法与梁单元法抗力与实际推力 相近，不平衡推力法相差大； 图5 推力分布 图6 抗力分布 3、抗滑桩长度的确定 目前设计中缺乏桩长设计 a.桩长延伸到地面是否能确保边坡的稳定； b.桩长延伸到地面是否必要会不会造成浪费。 安全系数1.0 桩长变化与滑动面的位置 桩长： 7米 9米 11米 安全系数: 1.14 1.17 1.19 桩增长, 滑面升高、安全系数增加 桩长: 21米 23米 25米 安全系数:1.25 1.29 1.34 合理桩长: 桩长安全系数大于设计安全系数 ---------------------------------------------------------- 设计要求安全系数1.15 桩长与内力关系: 桩缩短，弯矩、剪力降低 模型尺寸: 3.5×2.8×2.02米 模型桩长: 2.2米, 1.8米, 1.5米, 1.2米 抗 滑 桩 室 内 模 型 试 验 模型计算与数值计算五个相同 (1) 当试验加载到破坏，荷载相同 (2) 破坏面相同 (3)沉埋桩顶上土体受力相同 (4)桩上推力与分布相同 (5)桩上抗力与分布相同 云阳分界梁隧道出口段滑坡 1、工程概况 两条隧道通过滑坡地段 平面布置图 合理桩长的确定 断Ⅱ地质剖面图 桩长24m，滑坡的稳定性已达到设计安全要求 每个剖面上4排桩，3排为埋入式桩， 节省投资6千余万元。 四、 有限元极限分析法在加筋土挡墙应用,60米高加筋土边坡是重大突破 规范采用经验法计算，坡高小于20米 广西