類土質(zhì)路塹邊坡失穩(wěn)判據(jù)的研究.pdf

1、類土質(zhì)邊坡是當前路塹邊坡工程領(lǐng)域的一個主要和重要的邊坡工程類型，其工程特性與公知的土質(zhì)邊坡或巖質(zhì)邊坡具有明顯區(qū)別，故其變形失穩(wěn)是工程技術(shù)人員最難把握的。為了解決在公路建設(shè)中遭遇的大量類土質(zhì)路塹邊坡的穩(wěn)定性分析評價等問題，利用ANSYS有限元分析軟件，結(jié)合有限元的強度折減理論，對類土質(zhì)路塹邊坡的失穩(wěn)判據(jù)展開了研究。研究內(nèi)容涉及了邊坡的類型，變形破壞方式，變形破壞發(fā)展規(guī)律和特征，聯(lián)系工程實例，針對兩種常見的邊坡破壞方式，探討基于迭代收斂判據(jù)

2、、突變性判據(jù)和塑性區(qū)貫通判據(jù)等三種不同的失穩(wěn)判據(jù)下邊坡安全系數(shù)失穩(wěn)判據(jù)和變形失穩(wěn)判據(jù)的確定問題，及其影響因素等。獲得的主要成果及結(jié)論如下： (1)得出了類土質(zhì)路塹邊坡破壞方式的各異性，不同類型的邊坡滑裂面剪出口位置具有不同的特征； (2)提出了兩種不同屈服準則之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系式，結(jié)合兩個工程實例，比較了與最常用的三個屈服準則的計算結(jié)果，并與極限平衡法相對比，結(jié)果表明采用平面應(yīng)變條件下和非關(guān)聯(lián)流動法則(ψ=0)下的等面積圓D

3、-P準則作為分析類土質(zhì)路塹邊坡的屈服準則最為合適。 (3)就邊坡常用的三類判據(jù)(計算的收斂性、塑性區(qū)的貫通和特征部位位移的突變性)展開了討論，提出以邊坡的最大水平位移或最大塑性應(yīng)變的突變值為主要判據(jù)，輔以計算收斂性判據(jù)和塑性區(qū)貫通判據(jù)進行分析，有較好的精確度，并得出了實例中的安全系數(shù)失穩(wěn)判據(jù)和變形失穩(wěn)判據(jù)。 (4)分析了影響此類邊坡失穩(wěn)判據(jù)的幾個因素，得出：計算范圍并不是越大越好，應(yīng)該根據(jù)所研究的具體問題具體分析；網(wǎng)格應(yīng)

4、疏密得當，對可能滑動范圍進行局部加密可提高計算時間與精度；粘聚力及內(nèi)摩擦角對邊坡的穩(wěn)定性影響最大，邊坡的安全系數(shù)隨著粘聚力(或內(nèi)摩擦角)的減小而減小，而邊坡的臨界位移值隨著粘聚力(或內(nèi)摩擦角)的增大而減?。粡椥阅Ａ亢筒此杀葘Π踩禂?shù)的影響可以忽略不計，條件是巖土體彈性模量值不能過小，若很小，很有可能導(dǎo)致部分土體變形過大而使有限元計算不收斂，最終對安全系數(shù)產(chǎn)生很大影響；彈性模量對邊坡體的變形卻有很大的影響；計算中考慮剪漲角的影響可使計算結(jié)