3.分析过程说明
3.1 启动GEO5土质边坡稳定性分析模块,对边坡进行整体稳定性分析。
1)工况阶段1:天然边坡建模。对天然状态下的坡体进行稳定性分析,自动搜索条件下,分析结果如图3-1所示。
图3-1 天然边坡自动搜索条件下的整体稳定性分析结果
由于边坡下部为淤泥质土层,可对边坡下部进行局部稳定性分析,分析结果如图3-2、图3-3所示。
图3-2 天然边坡下部自动搜索条件下的整体稳定性分析结果(毕肖普法)
图3-3 天然边坡下部自动搜索条件下的整体稳定性分析结果(摩根斯坦法)
注:可利用导入DXF文件功能,提高建模效率,相关教程点击这里:外部数据导入功能。
2)工况阶段2:应用填挖方功能添加土石回填和挡墙,对边坡进行稳定性分析。分析结果如图3-4、图3-5、图3-6和图3-7所示。
图3-4 土石回填+挡墙支护后边坡下部自动搜索条件下的整体稳定性分析结果(摩根斯坦法)
图3-5 土石回填+挡墙支护后边坡下部给定滑面稳定性分析结果(不平衡推力法(隐式))
图3-6 土石回填+挡墙支护后边坡下部自动搜索条件下整体稳定性分析结果(不平衡推力法(隐式))
图3-7 土石回填+挡墙支护后边坡下部给定滑面稳定性分析结果(摩根斯坦法)
注:滑面发生破坏的位置只会在安全系数最小的地方,但安全系数最小的地方剩余下滑力不一定是最大的。
3)分析工况3,添加抗滑桩,计算桩基处的剩余下滑力。指定滑面的计算结果如图3-8、图3-9所示。
图3-8 圆弧滑面抗滑桩处的桩后滑体推力和桩前滑体抗力
图3-9 折线滑面抗滑桩处的桩后滑体推力和桩前滑体抗力
注:抗滑桩顶部必须定位至地表,否则软件会提示无法计算。抗滑桩参数中最大抗滑承载力输入任何一个值都可以,例如1kN,抗滑桩的承载力不影响软件计算抗滑桩处的桩后滑坡推力和桩前滑体抗力。
点击这里查看:不平衡推力法。
3.2 启动OptumG2有限元软件,复核坡体破坏模式。
1)工况阶段1:天然坡体强度折减分析,分析结果如图3-10所示。
图3-10 天然坡体强度折减分析
2)工况阶段2:将下部淤泥质土层换成刚性材料,对土体上部进行强度折减分析,结果如图3-11所示。
图3-11 天然坡体上部土体强度折减分析
注:对比OptumG2与GEO5的分析结果,数值和破坏模式接近,GEO5中的计算结果可靠。
3)工况阶段3:土石回填和挡墙支护后坡体的强度折减分析,分析结果如图3-12所示。
图3-12土石回填+挡墙支护后土体强度折减分析
注:OptumG2分析出土石回填+挡墙支护后坡体的破坏模式与GEO5土坡模块分析出的位置是相近的,进一步辅助我们判断土体破坏模式。
4)工况阶段4:添加三排桩基础后分析坡体破坏模式,分析结果如图3-13所示。
图3-13 土石回填+挡墙+三排桩基础支护后土体强度折减分析
从分析结果来看,坡体仍沿着原来滑面进行破坏,说明桩基础应该按照抗滑桩受力模式进行分析。
5)工况阶段5:添加两排桩基础后分析坡体破坏模式,分析结果如图3-14所示。
图3-14 土石回填+挡墙+两排桩基础支护后土体强度折减分析
对比三排桩基础和两排桩基础的分析结果可知,中间桩基础发挥了较大的作用,验证三排桩基础方案的合理性。
3.3 启动GEO5重力式挡土墙模块,对挡墙进行分析。
1)工况阶段1:挡墙建模与分析。建模结果如图3-15所示。
图3-15 挡土墙建模
承载力验算结果如图3-16所示。
图3-16 挡土墙承载力验算
截面强度验算结果如图3-17所示。
图3-17 截面强度验算结果
注:在GEO5土坡模块和OptumG2有限元模块中已经得出桩基的破坏模式为沿着滑面破坏,因此不需要在挡墙模块中进行倾覆滑移验算,土坡模块中已进行整体稳定性验算,因此也不需要在挡墙模块中进行外部稳定性验算。
3.4 启动GEO5岩土工程有限元分析模块,对桩基进行受力分析,以便进行配筋计算。
此过程与GEO5工程实例手册中门型抗滑桩+锚索(杆)设计中门型抗滑桩验算流程一样相似,对此不再重复说明。
点击这里查看:门型抗滑桩+锚索(杆)设计。
下一节:总结。