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降雨条件下非饱和土高边坡预警与失稳判据

2021-03-30陈文锋

山西建筑 2021年7期
关键词:有限元变形

陈文锋 张 超 姚 琴

(中电建路桥集团有限公司,北京 100048)

高边坡稳定性问题是岩土工程领域的一个重要研究课题,由于强降雨、岩土重力以及其他外力的影响,高边坡常易发生滑动或崩塌破坏。因此,对高边坡发生失稳破坏进行预警,具有重要的工程实践应用意义。

有限元分析中采用强度折减法[1-7]是目前边坡稳定性分析中实用性良好的一种数值分析方法,通过土地强度以及摩擦角等参数的折减直至边坡达到临界破坏状态以获得安全系数。高边坡稳定性分析中降雨是影响边坡滑坡失稳的一个重要因素,有限元软件分析边坡稳定性时考虑降雨入渗[8-12]的影响可以更符合实际工程需要。现有边坡预警未考虑降雨影响,将折减系数—位移曲线分为匀速、加速、失稳三个变形阶段,匀速与加速交接点为预警点,加速与失稳交接点为极限位移点[13]。综上所述,降雨对高边坡失稳具有重要的影响,可通过有限元软件实现考虑强降雨入渗引起的土体饱和度、孔隙水压力和渗透系数变化对高边坡稳定性的影响分析,现有考虑强降雨影响的高边坡失稳预警点判据研究较少。

本文基于边坡工程失稳监测数据所得坡顶位移特征曲线,利用强度折减法并结合有限元软件分析降雨入渗对高边坡稳定性的影响,提出高边坡失稳预警点与失稳破坏点判据。

1 强度折减法下高边坡入渗分析原理

1.1 强度折减法原理

在边坡稳定极限状态下,施加外荷载所产生的剪应力与抵抗外荷载所发挥的最小抗剪强度相等,即与边坡强度指标折减后所确定的抗剪强度相等。……

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