<p><strong>项目名称</strong>：抗滑桩+加筋土联合支护填方边坡案例</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、Optum G2</p><p><strong>项目背景</strong>：某地新建道路，路堤填方高度接近20m，回填采用筋带和压实填土，筋带长约12m~15m，筋带抗拉强度为45kN/m。场地原有地层岩性较简单，地表为素填土，下伏全风化砂岩。加筋土挡墙临空一侧采用预制砌块砌筑，底部基础至于全风化砂岩层中。由于是高填方路堤，为提高边坡整体的安全余度，在填方边坡坡脚区域设置一排抗滑桩，抗滑桩截面尺寸为1.5m*1.2m，桩长14m，桩顶高出砌块基底约7m，桩间距3.5m。本次分析重点研究抗滑桩+加筋土联合支护填方边坡的整体稳定性以及可能的破坏模式，并对结构局部的应力集中区域进行研究，用于指导设计和施工。</p><p><strong>软件优势</strong>：GEO5土坡模块支持多种支护结构的联合支护解决方案，对于抗滑桩+加筋土，抗滑桩+锚杆（索）等结构都能实现快速建模和分析。利用G2分析复杂岩土工程问题的优势，可以快速判断边坡的破坏模式，应力集中区及薄弱环节，为岩土设计提供参考。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1600305285700155.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1：天然工况加筋回填土边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1600305346817079.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2：天然工况抗滑桩+加筋回填土边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1600305662463215.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3：地震工况加筋回填土边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1600305389790155.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4：地震工况抗滑桩+加筋回填土边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1600305777535373.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5：加筋土边坡的破坏模式分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1600305821702040.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6：抗滑桩+加筋土联合支护边坡的破坏模式分析</p>

<p><strong>项目名称</strong>：某道路边坡滑塌治理设计</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、Optum G2</p><p><strong>项目背景</strong>：该滑坡位于湖北境内某省道一侧，边坡高陡，受强降雨影响发生滑塌破坏。边坡地层结构简单，上部为崩坡积碎石土，下部为志留系砂质页岩夹泥质粉砂岩，一方面土岩结合部位容易形成滑动面，另外基岩风化后表部局部掉块失稳，需要综合治理。最终使用GEO5软件分析原始边坡稳定性，推荐采用锚索+锚杆的支护方式，并验算了支护后的边坡稳定性。同时利用G2对支护方案进行了数值分析模拟。</p><p><strong>软件优势</strong>：GEO5建模方便快捷，同一文件的不同工况可以分别分析原始边坡和支护后的边坡稳定性情况，使用G2可以分析原始边坡和支护后边坡的可能破坏模式。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1591779343283923.png" alt="image.png" width="358" height="407" style="width: 358px; height: 407px;"/></p><p style="text-align: center;">图1：不平衡推力法隐式解计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1591779407546979.png" alt="image.png" width="1" height="1" style="width: 1px; height: 1px;"/><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1591779424312731.png" alt="image.png" width="350" height="421" style="width: 350px; height: 421px;"/></p><p style="text-align: center;">图2：不平衡推力法显示解计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1591779494429523.png" alt="image.png" width="362" height="399" style="width: 362px; height: 399px;"/></p><p style="text-align: center;">图3：支护设计后正常工况计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1591779556705681.png" alt="image.png" width="359" height="386" style="width: 359px; height: 386px;"/></p><p style="text-align: center;">图4：支护设计后暴雨工况计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1591779617451723.png" alt="image.png" width="495" height="371" style="width: 495px; height: 371px;"/></p><p style="text-align: center;">图5：计算结果汇总及说明</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1591779697409220.png" alt="image.png" width="505" height="362" style="width: 505px; height: 362px;"/></p><p style="text-align: center;">图6：G2分析原始边坡结果及说明</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1591779759386435.png" alt="image.png" width="470" height="382" style="width: 470px; height: 382px;"/></p><p style="text-align: center;">图7：G2分析锚固后边坡结果及说明</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;使用Optum G2软件可以分析一些复杂的岩土工程问题，一方面在于软件具有的极限分析方法和网格自适应的功能，另一方面还在于软件允许用户对模型进行比较大的干预，其中在岩土材料中定义裂隙面就是这样一种干预方式。G2中的裂隙可以表征岩体结构面及土体内部裂隙等，但这并不是岩土体的竖向拉张裂缝，对于张裂缝包括断层，在G2中一般采用剪切节理的方式来模拟，相关资料可以查看<a href="https://wen.kulunsoft.com/dochelp/180">案例10：断层作用下的边坡稳定性</a>和<a href="https://wen.kulunsoft.com/dochelp/1795">案例70：含裂隙边坡稳定性</a>，本文主要对岩土体内部裂隙的输入方法和作用进行简要介绍。</p><p>1、裂隙的输入方式</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;首先，岩土材料的本构模型需要选择<strong>摩尔</strong><strong>-</strong><strong>库仑模型</strong>，只有选择了摩尔-库仑模型，才能在材料参数中定义裂隙面：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590028318107705.png" alt="image.png"/></p><p>然后，在“裂隙”后面的复选框选择是，弹出如下界面：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590028529301035.png" alt="image.png" width="287" height="166" style="width: 287px; height: 166px;"/></p><p>用户可以选择定义一个面或者两个面，分别输入每个面的倾角α，黏聚力c，内摩擦角φ，以及每个面的抗拉强度k_t（一般默认为无穷大）。需要说明的是，这里的倾角是从水平面逆时针转向竖直面的角度，如下图所示：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590030129820916.png" alt="image.png"/></p><p>2、输入裂隙后对边坡稳定性的影响</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;这里以一个简单的边坡模型演示加入裂隙后对边坡的稳定性以及破坏模式的影响，模型如下，自然边坡坡角45°，分析方法均采用强度折减法，求解下限解，模型网格数量设置为3000个，每一个模型均设置3次的网格自适应：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590033779856870.png" alt="image.png"/></p><p>（1）按均质边坡考虑，边坡坡角45°，破坏模式为圆弧型，安全系数为3.509</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590034095814598.png" alt="image.png" width="304" height="161" style="width: 304px; height: 161px;"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590034121828438.png" alt="image.png" width="305" height="162" style="width: 305px; height: 162px;"/></p><p>（2）在原均质边坡的基础上，考虑一组顺层裂隙面，倾角150°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏模式近直线型，安全系数为1.353</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590034341707371.png" alt="image.png" width="306" height="184" style="width: 306px; height: 184px;"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590034363860006.png" alt="image.png" width="311" height="184" style="width: 311px; height: 184px;"/></p><p>（3）在原均质边坡的基础上，考虑一组反倾裂隙面，倾角60°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏模式近折线型，坡角位置有明显的拐弯，安全系数为1.849</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590034835729252.png" alt="image.png" width="302" height="177" style="width: 302px; height: 177px;"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590034857414028.png" alt="image.png" width="303" height="178" style="width: 303px; height: 178px;"/></p><p>（4）在原均质边坡的基础上，考虑两组裂隙面，倾角分别为150°和60°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏模式近折线型，安全系数为1.213</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590034907514361.png" alt="image.png" width="313" height="186" style="width: 313px; height: 186px;"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590034888513750.png" alt="image.png" width="313" height="185" style="width: 313px; height: 185px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;以上4组对比分析主要是针对不同结构面产状进行对比分析，感兴趣的用户可以通过调整抗剪强度参数以及倾角做进一步的的对比工作。</p><p>3、输入裂隙后对隧道稳定性的影响</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;同样，以一个简单的隧道模型演示加入裂隙前后的不同。模型及材料参数如下，分析方法均采用极限分析，求解下限解，模型网格数量设置为3000个，每一个模型均设置3次的网格自适应：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590035765106925.png" alt="image.png"/></p><p>（1）考虑为各向均质体，破坏乘数为23.73</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590039795775965.png" alt="image.png" width="305" height="221" style="width: 305px; height: 221px;"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590039813593104.png" alt="image.png" width="287" height="222" style="width: 287px; height: 222px;"/></p><p>（2）输入一组裂隙面，倾角150°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏乘数为1.28<br/></p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590040295632629.png" alt="image.png" width="294" height="214" style="width: 294px; height: 214px;"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590040336497285.png" alt="image.png" width="285" height="213" style="width: 285px; height: 213px;"/><br/></p><p>（3）输入一组裂隙面，倾角60°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏乘数为2.806</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590040354755016.png" alt="image.png" width="295" height="210" style="width: 295px; height: 210px;"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590040393840182.png" alt="image.png" width="288" height="210" style="width: 288px; height: 210px;"/></p><p>（4）输入两组裂隙面，倾角分别为150°和60°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏乘数为1.257</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590040413504249.png" alt="image.png" width="292" height="224" style="width: 292px; height: 224px;"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1590040436855134.png" alt="image.png" width="293" height="223" style="width: 293px; height: 223px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;通过以上两个简单模型的示例，可以看出当我们在材料中输入了裂隙面之后，对边坡和隧道的稳定性都有很大的影响。针对实际工作中遇到的裂隙面发育的复杂工程问题，大家可以尝试使用G2来进行分析。</p>

<p><strong>项目要求</strong>：</p><p>1.&nbsp;根据原设计断面相应防护（考虑桩基承台挡墙的支挡作用），以及坡体破坏后的情况，反算滑面参数。</p><p>2.&nbsp;根据现地面情况进行稳定性分析，评价其稳定性。</p><p><strong>项目背景</strong>：原设计断面施工完成后半年时间内是稳定的，后期可能是在暴雨工况下，改变了土壤参数才造成的失稳破坏。滑面位置已确定。支挡结构中，挡墙完全破坏了，桩也破坏了。现状地形是对原设计断面进行了挖方。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531710534529187.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">几何模型</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531710555563272.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">原设计断面OptumG2建模</p><p><strong>模型说明</strong>：土体，挡墙与桩设置强度不折减（挡墙选择线弹性材料，墙下桩基选择为板，按实际截面参数建模，前方未断发桩按刚性板建模），我们在滑面处设置剪切结理输入c，fai值，剪切结理设置成强度可折减，选择强度折减法折减实体进行分析。我们想象得到的结果是滑面处发生大变形，计算得到一个强度折减系数n，然后剪切结理处输入的c=15，fai=12值除以n即为真实的滑面参数。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531710588300716.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">桩基承台挡墙支挡下滑面反算c，fai</p><p>&nbsp; &nbsp; 最后计算得到强度折减系数1.183，剪切结理输入的c=15，fai=12值除以1.183即为真实的滑面参数c=12.68，fai=10.14，滑面反算已完成。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;接下来计算现有地形线下的稳定性系数。各土体参数同上，滑面参数输入是<strong>折减后的c，fai</strong>，事实上我们的桩基承台挡墙支挡已经破坏了，模型中不用建进去。所有的土体参数设置成强度可折减，选择强度折减法折减实体进行分析。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531710678324645.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">现状地形OptumG2建模</p><p>现有边坡的最终安全系数为1.073，如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531710712190984.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">现状地形稳定性系数计算</p>

<p>本例题介绍如何分析某岩质边坡上用于承载车辆荷载的挡土墙稳定性，如下图所示：</p><p style="text-align: left;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531388737353052.png" alt="blob.png"/></p><p>该问题很难用常规的挡土墙设计软件或设计方法去解决，原因在于：</p><ol class=" list-paddingleft-2" style="list-style-type: decimal;"><li><p>墙后岩石强度较好（φ = 40°，c = 30 kPa），并不会对挡墙产生土压力，即使有，土压力也非常小。因此，不是常规的挡土墙问题。</p></li><li><p>这里的挡土墙实际上是一种基础的作用，即车辆作用在挡土墙上，而下方的基岩为挡土墙提供地基承载力。因此，该项目的本质是分析挡土墙的地基承载力问题。</p></li><li><p>地基表面倾斜，基础底面形式也非常复杂，因此常规的基础设计软件也无法解决该问题。</p></li></ol><p>因此，我们选择采用OptumG2，结合其极限分析方法和弹塑性分析方法对该问题进行分析和计算。</p><p>1 - 首先，计算挡墙能承受多大的车辆荷载，即我们需要分析以车辆荷载控制的挡墙稳定性极限状态，模型如下，其中红色荷载为乘数荷载。关于OptumG2的入门知识，请移步：<a href="/dochelp/1587" target="_blank">入门教程（上）</a>&nbsp;</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531412183431480.png" alt="blob.png"/></p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531411827316573.png" alt="blob.png"/></p><p>通过简单的极限分析，可以到乘数荷载大小为691.5，即挡墙能承受的极限荷载为691.5kPa。那么，根据规范中地基极限承载力和承载力特征值之间的2倍关系，我们可以取挡墙能承受的极限荷载为691.5/2 = 345.75 kPa，大于车辆设计荷载100 kPa，安全系数为345.75 / 100 = 3.46。下图为地基破坏模式。</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531412074213727.png" alt="blob.png"/></p><p>OptumG2会根据破坏面位置自动加密网格，如下图所示：</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531412113908415.png" alt="blob.png"/></p><p>2- 其次，我们想要分析真实情况下挡墙的沉降以及基底的应力分布。这是我们把红色的乘数荷载修改为绿色的固定荷载（100kPa）， 并进行弹塑性分析。模型竖向位移如下图。计算得到挡墙最大位移为0.06989m，当然，为了简化计算过程，这里由于没有进行挡墙开挖前的初始地应力分析，这个位移值实际上是略偏大的。</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531412269299586.png" alt="blob.png"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531412390540912.png" alt="blob.png"/></p><p>下图为基底竖向总应力分布情况。</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531412471229786.png" alt="blob.png"/>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531412482951476.png" alt="blob.png"/></p><p>可以看出基底最大应力为1781.6 kPa，大于了勘察报告提供的地基承载力特征值550 kPa的1.2倍。根据规范，地基承载力应该不满足要求，但是为何极限分析确实满足要求的？这里需要注意一点，这里的基底和地形情况已经不能满足规范验算地基承载力的前提条件。下图为规范情况下地基承载力的验算条件，这里我们可以看到荷载两侧实际上地形是平的，且没有其他较厚的上覆土。</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531412806504815.png" alt="blob.png"/></p><p>但是该例题中挡墙基底右侧却有很高的上覆土，而这些上覆土实际上对地基承载力是有利的，所以这里我们不能照搬规范中的公式来验算地基承载力。</p><p>3- 最后，我们再计算土体强度折减情况下的安全系数和破坏模式。在步骤1中我们认为破坏是由于车辆荷载引起的，所以我们采用求车辆极限荷载的方式来找到地基的破坏模式和安全系数。但是如果地基破坏是因为地基土强度减小引起的，那么我们就需要计算折减土体强度时地基的破坏模式。下图为强度折减（在G2中也是极限分析的一种，不是有限元强度折减）情况下的土体破坏模式和安全系数。</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1531413088316497.png" alt="blob.png"/></p><p>从图中可以看出这种情况下地基的稳定性安全系数仅为1.157，因此，可以看出若挡墙发生破坏，那么最有可能的形式是因为地基强度的降低，例如暴雨，而不是车辆荷载的振动或增大。</p><p>本例题说使用的源文件如下：<img src="https://wen.kulunsoft.com/stat ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="使用OptumG2分析斜坡上的竖向承载挡墙稳定性.zip" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">使用OptumG2分析斜坡上的竖向承载挡墙稳定性.zip</a>。</p>

<p><span style="color: #FF0000;"><strong>3-3剖面设计：GEO5</strong></span><br/></p><p><strong>工况1：无填土，无筋材，无抗滑桩</strong></p><p>本工况阶段主要用于验算没有进行填方之前原始边坡的天然稳定性。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488315195854.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488329292141.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488343625640.png" alt="blob.png"/></p><p>计算得到安全系数为2.44，边坡稳定性满足要求。<br/></p><p><strong>工况2：加填土</strong></p><p>本工况阶段主要用于验算添加填方后，填方边坡的稳定性和边坡整体稳定性。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488361496604.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488368311503.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488377947343.png" alt="blob.png"/></p><p>由于填土为无黏性土，因此最危险滑面位于边坡表面。这里为了搜索得到更深的滑面，进行滑面约束，即不考虑边坡表面的滑面，得到安全系数为1.09，边坡稳定性不满足要求。</p><p><strong>工况3：填土加筋材</strong></p><p>由于填土稳定性不满足要求，该工况阶段我们施加筋材，并验算施加筋材后的边坡稳定性。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488401442926.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488409896676.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488419273679.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488429988133.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488447151056.png" alt="blob.png"/></p><p>添加筋材后，使用GEO5的最危险滑面自动搜索功能和搜索区域限制功能，分别对边坡的整体稳定性，第一级台阶稳定性和第二级台阶稳定性进行了计算，安全系数分别为1.24、1.12和1.35，小于设计安全系数1.35，边坡稳定性不满足要求。</p><p><strong>工况4： 筋材+抗滑桩</strong></p><p>由于施加筋材后边坡稳定性依然不满足要求，所以考虑施加抗滑桩，并验算边坡整体稳定性。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488464169172.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488472373794.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488482881494.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488493755742.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488501438452.png" alt="blob.png"/></p><p>分别验算了滑面穿过三排抗滑桩的整体稳定性、第一个台阶的稳定性和滑面穿过最上面一排抗滑桩桩顶的第二个台阶的稳定性，安全系数分别为1.9、2.02和1.49，大于设计安全系数1.35，边坡稳定性满足要求。</p><p>在GEO5中设计抗滑桩时分为两步，第一步为概念设计或初步设计，即通过少数且重要的参数判断施加抗滑桩以后对边坡稳定性的影响；第二步为详细设计，即输入更多的参数，从而计算抗滑桩的变形、内力，并据此配筋。在该工况阶段中，我们实际上是通过初略估算抗滑桩能承受的最大下滑力（通常为抗剪承载力）来估算边坡的稳定性，从而快速确定抗滑桩的位置和所需抗滑桩的大致尺寸、间距等几何参数。</p><p>在下一步工况中我们将进行抗滑桩验算，即详细设计。</p><p style="text-align: left;"><strong>工况5：抗滑桩验算</strong></p><p>该工况中，我们对抗滑桩的承载力进行详细验算，得到桩身变形、内力和配筋情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488529910441.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488536378073.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488544117350.png" alt="blob.png"/></p><p>在土质边坡模块中我们可以计算得到作用在每排抗滑桩上的剩余下滑力和剩余抗滑力，利用得到的荷载，直接在土坡模块中调用「抗滑桩设计」 模块，即可以进行抗滑桩验算。</p><p>关于GEO5如何处理多排抗滑桩之间推力的分布问题，请查看这里：<a href="https://wen.kulunsoft.com/dochelp/1146" target="_blank">作用在抗滑桩上的力 - 库仑问答</a></p><p>在计算作用在抗滑桩上的推力时，软件无法计算桩顶低于地表的情况，即埋入式抗滑桩。原因在于土坡模块并不知道滑坡推力的分布形式，从而无法确定作用在桩身上的推力大小。处理方法为将桩定位到地表，得到滑坡推力，调用抗滑桩设计后，上移地层即可。根据假设的推力分布，取作用在抗滑桩上的推力部分，出于保守考虑，也可以将所有推力都作用在抗滑桩上。在本案例中，我们仅验算了最后一排抗滑桩。</p><p>关于在GEO5中进行多排抗滑桩设计的更多资料，请参考本教程：<a href="https://wen.kulunsoft.com/dochelp/91" target="_blank">多排抗滑桩优化设计 - 库仑问答</a> &nbsp;</p><p><strong>工况6：筋材+抗滑桩+地震</strong></p><p>最后，我们再对地震工况下的边坡整体稳定性进行验算。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488664181298.png" alt="blob.png"/></p><p>添加地震工况，计算安全系数为1.69，大于设计安全系数1.15，边坡稳定性满足要求。这里没有再对地震工况下的抗滑桩单独验算，其验算方法和工况5相同，仅仅是考虑了地震作用。</p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>破坏模式和安全系数复核：OptumG2</strong></span></p><p>对于复杂支挡结构，边坡的破坏模式往往较为复杂，采用极限平衡法（规范中采用的方法）计算得到的破坏模式或安全系数可能存在错误的情况，因此，本案例中我们还采用OptumG2（极限分析法）对该项目的边坡破坏模式和安全系数进行了复核。</p><p>关于OptumG2的介绍，请见：<a href="http://www.kulunsoft.com/products/9" target="_blank">OptumG2_南京库仑</a> &nbsp;</p><p>关于极限分析方法的详细介绍，请见：<a href="https://wen.kulunsoft.com/dochelp/1587" target="_blank">入门教程（上） - 库仑问答 </a>&nbsp;</p><p><strong>工况1：加筋材，无桩</strong></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488737505687.png" alt="blob.png"/></p><p>采用下限法计算得到边坡整体稳定性安全系数为1.235，和GEO5计算得到的整体稳定性安全系数1.24接近。</p><p><strong>工况2：加筋材，加桩</strong></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1511488752703128.png" alt="blob.png"/></p><p>计算得到安全系数为1.379，最危险滑面位于第二个台阶处，和GEO5计算得到的最危险滑面相同。</p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>结论</strong></span></p><p>本案例利用GEO5的多工况功能，把6中不同的情况 – 天然原始边坡稳定性、填方后边坡的稳定性、填方后加筋边坡的稳定性、填方后加筋且加抗滑桩边坡的稳定性、地震作用下边坡的稳定性、抗滑桩验算 – 全部整合到了一个软件文件中，可以统一生成设计思路清晰的计算书，大大节省了建模和计算的时间。同时，相比于理正，GEO5可以把所有边坡支护结构（本案例中包括筋材和抗滑桩）全部整合到一个模型中计算整体稳定性，也能单独对抗滑桩或者经常进行验算。</p><p>最后，我们采用OptumG2中的极限分析方法对GEO5中极限平衡法计算得到的结果进行了复核。对于没有经验的工程师，或者非常复杂的支挡结构，OptumG2中提供的极限分析方法是一个非常好的计算手段。</p>