土石混合料高填方边坡稳定性分析_童艳光.pdf
《土石混合料高填方边坡稳定性分析_童艳光.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《土石混合料高填方边坡稳定性分析_童艳光.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2023年2月第30卷 第2期FEB 2023Vol.30 No.2DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2023.02.005作者简介:童艳光(1968-),男,硕士,高级工程师,主要从事岩土及地质工程的勘测设计及监测测试工作。E-mail:0引言随着时代的高速发展,城市的不断扩张,交通道路设施的建设不断从平地向地形复杂的山林地区修建,形成大量的高填方边坡13。但高填方工程设计和施工要求相对严格,时有发生的高填方边坡滑坡灾害,使得高填方边坡研究显得很有必要4。关于高填方边坡稳定性问题,诸多学
2、者做了大量的研究,如徐坤等人5采用多种极限平衡法对涉及填料的物理力学特性、填筑过程等复杂因素的高填方边坡进行稳定性分析;杨大志等人6用有限元分析土工格室加筋在高填方边坡的应用;侯俊伟等人7用有限元和大型直剪试验研究分析高填方边坡变形失稳机制;叶帅华等人8针对黄土高填方边坡运用有限元探究其影响因素及变形规律。然而如今关于高填方边坡稳定性的研究很少会侧重对于土石混合料加筋土、抗滑桩锚索作用以及土石混合料浸水饱和的研究。因为若由于地形复杂和地质条件的限制,会使得许多高填方边坡无法进行自然放坡9,此时土石混合料加筋土边坡可以发挥其因地制宜、减少放坡率、提高边坡整体稳定性优等点10,满足在复杂地形地质下
3、的工程要求;若高边坡下方土体性质较好,在抗滑桩处设置锚索也能对高填方边坡稳定性起到一定作用11;若在降雨工况下,浸水使土石混合料饱和会使土体强度降低,从而使边坡稳定性下降12。因此,研究土石混合料间的土工格栅、抗滑桩的锚索和浸水饱和的土石混合料对高填方边坡稳定性的影响也是一个值得关注的方向。本文以广州市某热力电厂工程为项目依托,通过有限元数值模拟,研究分析在此工程中,土工格栅、抗滑桩的锚索与土石混合料浸水饱和状态下对土石混合料高填方边坡稳定性的影响。文中采用专业岩土工程有限元软件Midas GTS,对工程中的边坡进行数值模拟13,通过工程资料确定边坡有限元模型的计算参数,通过控制变量的方法去探
4、究土工格栅、抗滑桩的锚索以及土石混合料在浸水饱和状态下的对边坡稳定性的影响,为以后相关地质条件开展的边坡工程提供参考。土石混合料高填方边坡稳定性分析童艳光1,蔡增蛟1,张堃1,梁松鸿1,刘文召2,黎森宇3(1、广州环投花城环保能源有限公司广州510830;2、中国建筑一局(集团)有限公司北京100161;3、广东工业大学土木与交通工程学院广州510006)摘要:随着时代的高速发展,城市的不断扩张,交通道路设施的建设不断从平地向地形复杂的山林地区修建,形成大量的高填方边坡。运用Midas GTS三维数值模拟计算软件分析土石混合料高填方边坡中土工格栅、抗滑桩的锚索和浸水饱和的土石混合料对其稳定性的
5、影响。结果表明:土工格栅和抗滑桩的锚索的设置有利于提升高填方边坡的稳定性;浸水饱和的土石混合料不利于高填方边坡的稳定性,边坡的设计要做好防水措施,防止雨水入渗。以实际工程作为依托,研究成果可为以后相关地质条件开展的边坡工程提供的参考。关键词:高填方边坡;边坡稳定性;土工格栅;Midas GTS;数值模拟中图分类号:U213.1+58文献标志码:A文章编号:1671-4563(2023)02-019-04Stability Analysis of Soil-rock Mixture High-filling SlopeStability Analysis of Soil-rock Mixture
6、 High-filling SlopeTONG Yanguang1,CAI Zengjiao1,ZHANG Kun1,LIANG Songhong1,LIU Wenzhao2,LI Senyu3(1、GZEPI Huacheng Environmental Protection Energy Co.,Ltd.Guangzhou 510830,China;2、China Construction First Group Corporation LimitedBeijing 100161;3、Faculty of Civil and Transportation Engineering,Guang
7、dong University of TechnologyGuangzhou 510006,China)AbstractAbstract:With the rapid development of the times and the continuous expansion of cities,the construction of traffic road facilities hasgradually been built from flat to the complex terrain,forming a large number of high-filled slope.Using t
8、he Midas GTS 3D value simulation calculation software to analyze the effects of geogrid,anti-slip pile anchor and soil-rock mixture after water saturation in the high-fillingslope of the soil-rock mixture on its stability.The results show that:The setting of geogrid and anti-slip pile anchor is cond
9、ucive to improving the stability of high-filling slope;The soil-rock mixture after water saturation is not conducive to the stability of high-filling slope andthe design of the slope should be taken to prevent waterproof measures to prevent rainwater from penetrating.Relying on actual projects,resea
10、rch results can be carried out in the future related geological conditions Reference provided by slope engineering.Key wordsKey words:high-filling slope;slope stability;geogrid;Midas GTS;numerical simulation19童艳光,等:土石混合料高填方边坡稳定性分析FEB 2023 Vol.30 No.22023年2月 第30卷 第2期1工程概况广州市某热力电厂土石混合料高填方边坡工程位于广州市花都区,
11、距S114省道直线距离约2 km,在一期工程的南侧和北侧进行扩建,具体位置如图1所示。高填方边坡场地内广泛分布人工填土、粉质黏土、强风化砂岩和泥岩,岩石完整程度大多为极破碎,总体而言,场地内岩土性能情况较为恶劣,本文模型的建立选取高填方边坡P17-P17剖面一处,具体边坡剖面及土层分布如图2所示,其中高架桥为未建部分。2三维有限元计算模型2.1模型建立为了模拟真实的边坡状态,分析其稳定性,根据工程实际,建立了如图3所示的整体三维有限元模型,模型大小取109 m60 m52 m(长宽高),边坡坡度为1 1,充足考虑了边界效应所带来的影响因此在边坡的右侧延伸了一定的距离。锚索如工程实际设置在抗滑桩
12、后且嵌入强风化粉砂质泥岩层,如图4所示;土工格栅在土石混合料之间分层设置。模型的边界条件:底部为固定约束边界,模型四周施加法向约束,其余为自由边界。有限元数值模拟计算中,锚索的模拟采用1D单元植入式桁架去模拟;土工格栅的模拟采用2D单元土工格栅(2D)去模拟;岩土体采用3D单元实体去模拟。锚索、抗滑桩及土工格栅等均采用线弹性本构模型,岩土体采用弹塑性莫尔-库伦本构模型。土工格栅在工作状态下应力应变关系位于弹性范围内,根据土工格栅的拉伸试验结果14,可确定其计算参数。其中,土石混合料的抗剪强度指标由现场大型直剪试验确定15,其试验结果如图5所示,根据抗剪强度包线,可得土石混合料在天然状态下以及浸
13、水饱和状态下的强度参数,其余岩土体强度参数取值均参照项目工程所提供的勘探报告。具体有限元模型中各种材料物理力学参数如表1所示。2.2有限元强度折减法边坡稳定性是指抗滑力与滑动力的两者之比16。Midas GTS的边坡稳定分析采用了基于有限单元法的强度折减法17。有限元强度折减法(SRM)用于计算边坡在事故点或失稳点的安全系数,其原理是:在外荷载保持不变的情况下,不断对边坡抗剪强度参数c,进行折减,使强度不断调整,直到系统达到不稳定状态时,有限元计算将不收敛,即边坡处于临界平衡图1土石混合料高填方边坡工程具体位置Fig.1Specific Location of Soil-rock Mixtur
14、eHigh-filling Slope Engineering边坡位置图2边坡剖面及其土层分布Fig.2Slope Profile and Soil Layer Distribution(mm)高架桥(未建)油泵房及油罐区110008000200080003000100080008000土工袋反包42.0001 1.0034.0001 1.00结构填土(掺入6%水泥)50.0002500400080004000500 mm级配碎石排水层冠梁3.001.80m底部连梁地面线228加筋材料极限强度300kN/m长22 m,间距1 m加筋材料极限强度300kN/m长22m,间距0.5m桩(3.002
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 土石 混合 填方 稳定性 分析 童艳光
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。