基于FAC3D模拟的抗滑桩内力分布研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:y5603179
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边坡工程是工程建设过程中一个古老而常新的问题,其破坏模式主要以平面滑动、楔形体滑动和倾倒破坏为主。据统计,滑坡灾害、边坡灾害仅次于地震灾害。全国每年由于滑坡引起的直、间接经济损失达200亿元,用于滑坡治理研究的费用更高。因此滑坡治理研究已经成为国家十分重视的研究领域。特别是近年来,随着国民经济的飞速发展,大型水利水电工程及交通建设的大力发展,例如长江三峡工程、长江及黄河上游在建和拟建的一系列大巨型水力发电工程等等,这些工程的数量和复杂程度是前所未有的,所遇到的工程地质问题也是极其复杂的。因此,需要对滑坡的治理进行深入探索和系统研究,进而在深入研究的基础上为工程实践做出指导。   本文以秭归马家沟滑坡为研究对象,在现场调研与资料收集的基础上,分析了滑坡区工程地质条件;以现场试验,室内试验,以及各种勘察设计规范等为基础,分别研究了滑体、滑带和滑床的物理力学性质并给出建议参数值;建立了滑坡地质力学模型,进行了抗滑桩设计。采用理论分析与数值模拟(FLAC3D)相结合的方法研究了抗滑桩的内力分布特征。   通过研究取得以下成果:   (1)在现场调研与资料收集的基础上,详细研究了滑坡区工程地质条件。   (2)详细分析了滑体、滑带与滑床岩土体试验资料;研究了滑坡区岩土体物理力学参数,并根据实际情况和工程需要确定适宜参数取值。   (3)基于工程地质条件条件分析,建立典型剖面地质力学模型,采用工程地质分析法与极限平衡法进行了滑坡稳定性评价。   (4)由所得滑坡推力值,根据实际工程中抗滑桩布设情况,采用悬臂桩法计算抗滑桩内力,得出抗滑桩剪力图和弯矩图。   (5)选取2-2剖面为典型计算剖面,运用FLAC3D软件建立数值模型,对滑坡稳定性进行了分析。结果表明:斜坡的内力分布在布设抗滑桩后发生明显改善,稳定性大为提高。   (6)通过在数值模型的抗滑桩周围布设监测点,得到抗滑桩内力分布数据,将其导入EXCEL进行分析,并得出趋势图,将其与传统算法所得内力分析进行对比。   (7)从抗滑桩桩身的剪应力分布计算结果图可以看出,随着桩身的加大,剪应力先减小后增大,在桩深16m之后剪应力开始逐渐减小,这也说明桩顶所起的阻滑作用比较大。得到结论,数值模拟法所得抗滑桩内力分布与传统算法所得内力分布趋势相近,并符合实际情况,在研究中有一定的应用价值。
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