论文部分内容阅读
航道岸坡失稳普遍存在于江河中,其在引起沿岸建筑物破坏、造成财产损失的同时,也会侵蚀两岸土地资源、危害通航条件、增加航道维护费用。因此开展航道岸坡稳定性研究具有十分重要的意义。影响航道岸坡稳定性的外界因素很多,本文主要考虑水位差引发的渗流、降雨和船行波这三个因素的影响。本文采用大型有限元软件ABAQUS,根据广西壮族自治区右江上游那吉库区岸坡整治工程研究项目提供的当地资料建立数值模型,并采用有限元强度折减法分析各因素对岸坡稳定性的影响。研究主要内容包括以下几点:1.介绍了ABAQUS流固耦合分析原理,强度折减法基本原理和摩尔库仑模型,并说明了模型参数如何选取。2.研究单因素对岸坡稳定性的影响。单因素包括水位、水位差引发的渗流、降雨和船行波。在ABAQUS中建立数值模型,并采用有限元强度折减法计算安全系数。根据计算得到的岸坡在不同工况下的孔隙水压力、饱和度、塑性区、位移、流速分布及应力变化情况,分析各因素导致岸坡失稳的原因。比较同一影响因素不同工况下边坡的安全系数,并归纳其变化趋势。在分析水位和稳定渗流对岸坡的影响时,同时采用Morgenstern-Price法进行计算,并将两者的计算结果进行对比,以验证有限元强度折减法可靠性。3.研究多种因素组合作用对岸坡稳定性的影响。分别将渗流、降雨和船行波中的两种因素和全部因素组合在一起,每种组合选取若干工况进行计算。根据计算结果中的孔隙水压力、饱和度、塑性区、位移、流速分布及应力变化情况,分析各种组合导致岸坡失稳的原因。比较不同组合下边坡的安全系数,归纳其变化趋势。除此之外还分析了各因素之间的相互作用。研究结果表明:水位越低、稳定渗流水头差越大、水位下降速度越快、降雨强度越大、船行波导致的土体强度弱化越严重,岸坡的安全系数越低。降雨主要导致边坡表层失稳,对粘土边坡的整体稳定性影响不大。船行波本身对岸坡稳定性影响较小,其循环作用引起的土体强度弱化会产生较大影响。当三种因素组合作用时,各因素之间影响效果和幅度各不相同。