堤防软土高边坡重建稳定计算土力学参数探讨
发布时间：2021-10-27 04:22
为分析堤防软土高边坡重建过程中土力学参数的选取对边坡稳定性的影响,以上海市黄浦江堤防某失稳边坡为例,分析了滑坡原因,构建边坡重建方案,分别通过刚体极限平衡和有限元法对比分析了十字板与快剪、反演等强度指标计算安全系数的差别,并探讨了差别产生的原因。计算分析和堤防成功重建表明,在软土高边坡重建稳定分析中采用十字板指标更符合工程实际,更经济合理。边坡重建为类似软土高边坡重建提供了经验,为十字板指标在水利工程中的应用提供了经验。
【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(09)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
边坡稳定计算结果
目前，针对软土高边坡重建的经验相对较少。综合工程现状及土地不损失的要求，拟定了坡率与阻滑钢板桩联合处理的方法[8]。该方案采用水下抛填恢复原泥面的方案，墙前恢复泥面后，在原位建防汛墙，堤线不后退，断面详见图2。此方案抛填方量较大，经投资比较，采用造价较低的水下充填袋装砂作为主体抛填料。综合考虑稳定计算和便于远期加高加固，最终采用坡比为1∶3，水下模袋砼护坡。为保证护坡的整体稳定，需在堤脚设镇脚，采用合金石笼棱体。堤顶设L型钢筋砼防汛墙，前排桩基础采用密排U型钢板桩，桩长为16m，作为阻滑桩；后排桩基础采用Φ600mm的钻孔灌注桩，桩长16 m，桩间距为2.0m。
计算过程中考虑阻滑桩的作用，对于稳定性验算，同时验算边坡过桩尖大滑弧滑动面及桩前边坡小滑弧滑动面稳定。加固后边坡稳定计算成果见表4，除施工期快剪指标不满足规范要求外，其余工况均满足规范要求。边界重建后瑞典圆弧法（施工期）和有限元强度折减法（施工期）稳定计算结果见图3。由图3可知，重建后边坡均从层(4)与层(5)之间交界处滑出，说明堤脚起到了很好的镇压作用，提高了边坡的整体抗滑稳定性。对比分析瑞典圆弧法和有限元法可知，快剪指标计算安全系数最小且小于1.0，十字板指标的计算结果相比快剪指标较大，与反演指标差别不大，更符合实际情况。对于十字板指标，常有的误区是认为该指标未考虑摩擦力，过于简化。其实十字板指标，并非不考虑摩擦力，而是十字板指标隐含了摩擦力，作为粘结力统一处理[14]。在软土高边坡重建过程中，快剪指标完全不考虑土体固结，实际施工过程中存在部分固结，因此计算安全系数偏小，不够经济。建议软土边坡重建采用十字板指标，同时采用刚体极限平衡法和有限元法综合计算分析[15]。滑坡后约6个月土体强度逐渐恢复，滑坡稳定后，开始施工。施工过程中对边坡防汛墙垂直和水平位移进行监测，以监控边坡整体稳定及防汛墙变形情况，加强信息化施工，监测报警值均为10mm。至工程完工验收，施工阶段累计最大垂直位移为-6mm（负号表示沉降），最大水平位移为3mm，均在监测报警值范围内。工程完工验收安全运行1年后，相关部门对工程进行了竣工验收。
【参考文献】：
期刊论文
[1]强度折减法与重度增加法对边坡稳定安全系数的影响[J]. 朱文炜,任旭华,张继勋. 水电能源科学. 2019(01)
[2]利用PLAXIS软件计算考虑降雨的边坡稳定性[J]. 孔郁斐,周梦佳,宋二祥,杨军,张龙英,施洪刚,刘剑. 水利水运工程学报. 2014(03)
[3]软土堤岸滑坡机理研究[J]. 平扬,蒋志坚. 中国农村水利水电. 2013(01)
[4]施工期软土边坡稳定分析中抗剪强度指标的确定方法[J]. 侯晋芳,刘爱民,闫澍旺,孙万禾. 水运工程. 2009(12)
[5]某码头软黏土岸坡破坏机制分析及重建[J]. 刘润,闫玥,闫澍旺,乔春生. 岩土力学. 2009(11)
[6]软粘土边坡稳定性分析中十字板强度取值的探讨[J]. 刘润,闫澍旺. 岩石力学与工程学报. 2005(08)
[7]航道工程边坡稳定计算中淤泥现场十字板剪切试验指标应用的探讨[J]. 彭钜新. 水运工程. 2002(08)
硕士论文
[1]岩土边坡稳定性与可靠度分析智能计算方法[D]. 朱剑锋.湖南大学 2007
本文编号：3460862
【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(09)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
边坡稳定计算结果
目前，针对软土高边坡重建的经验相对较少。综合工程现状及土地不损失的要求，拟定了坡率与阻滑钢板桩联合处理的方法[8]。该方案采用水下抛填恢复原泥面的方案，墙前恢复泥面后，在原位建防汛墙，堤线不后退，断面详见图2。此方案抛填方量较大，经投资比较，采用造价较低的水下充填袋装砂作为主体抛填料。综合考虑稳定计算和便于远期加高加固，最终采用坡比为1∶3，水下模袋砼护坡。为保证护坡的整体稳定，需在堤脚设镇脚，采用合金石笼棱体。堤顶设L型钢筋砼防汛墙，前排桩基础采用密排U型钢板桩，桩长为16m，作为阻滑桩；后排桩基础采用Φ600mm的钻孔灌注桩，桩长16 m，桩间距为2.0m。
计算过程中考虑阻滑桩的作用，对于稳定性验算，同时验算边坡过桩尖大滑弧滑动面及桩前边坡小滑弧滑动面稳定。加固后边坡稳定计算成果见表4，除施工期快剪指标不满足规范要求外，其余工况均满足规范要求。边界重建后瑞典圆弧法（施工期）和有限元强度折减法（施工期）稳定计算结果见图3。由图3可知，重建后边坡均从层(4)与层(5)之间交界处滑出，说明堤脚起到了很好的镇压作用，提高了边坡的整体抗滑稳定性。对比分析瑞典圆弧法和有限元法可知，快剪指标计算安全系数最小且小于1.0，十字板指标的计算结果相比快剪指标较大，与反演指标差别不大，更符合实际情况。对于十字板指标，常有的误区是认为该指标未考虑摩擦力，过于简化。其实十字板指标，并非不考虑摩擦力，而是十字板指标隐含了摩擦力，作为粘结力统一处理[14]。在软土高边坡重建过程中，快剪指标完全不考虑土体固结，实际施工过程中存在部分固结，因此计算安全系数偏小，不够经济。建议软土边坡重建采用十字板指标，同时采用刚体极限平衡法和有限元法综合计算分析[15]。滑坡后约6个月土体强度逐渐恢复，滑坡稳定后，开始施工。施工过程中对边坡防汛墙垂直和水平位移进行监测，以监控边坡整体稳定及防汛墙变形情况，加强信息化施工，监测报警值均为10mm。至工程完工验收，施工阶段累计最大垂直位移为-6mm（负号表示沉降），最大水平位移为3mm，均在监测报警值范围内。工程完工验收安全运行1年后，相关部门对工程进行了竣工验收。
【参考文献】：
期刊论文
[1]强度折减法与重度增加法对边坡稳定安全系数的影响[J]. 朱文炜,任旭华,张继勋. 水电能源科学. 2019(01)
[2]利用PLAXIS软件计算考虑降雨的边坡稳定性[J]. 孔郁斐,周梦佳,宋二祥,杨军,张龙英,施洪刚,刘剑. 水利水运工程学报. 2014(03)
[3]软土堤岸滑坡机理研究[J]. 平扬,蒋志坚. 中国农村水利水电. 2013(01)
[4]施工期软土边坡稳定分析中抗剪强度指标的确定方法[J]. 侯晋芳,刘爱民,闫澍旺,孙万禾. 水运工程. 2009(12)
[5]某码头软黏土岸坡破坏机制分析及重建[J]. 刘润,闫玥,闫澍旺,乔春生. 岩土力学. 2009(11)
[6]软粘土边坡稳定性分析中十字板强度取值的探讨[J]. 刘润,闫澍旺. 岩石力学与工程学报. 2005(08)
[7]航道工程边坡稳定计算中淤泥现场十字板剪切试验指标应用的探讨[J]. 彭钜新. 水运工程. 2002(08)
硕士论文
[1]岩土边坡稳定性与可靠度分析智能计算方法[D]. 朱剑锋.湖南大学 2007
本文编号：3460862
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3460862.html
