[分享]剩余下滑力作用下的挡墙稳定性

时间: 2020-07-31 21:05 阅读:
  使用过GEO5的用户都知道,在GEO5挡土墙模块中,作用在挡墙上的土体荷载为土压力,即挡墙的倾覆滑移是由土压力引起的。但是对于本身就不稳定的滑坡,如果采用挡墙进行支挡,我们还需要验算剩余下滑力作用下的挡墙稳定性。那么,如何在GEO5中验算剩余下滑力作用下的挡墙稳定性呢?下面就给大家详细介绍一种方法,既可以分析土压力作用下的挡墙稳定性,又可以分析剩余下滑力作用下的挡墙稳定性。
  首先,用户在GEO5土坡模块【分析】界面的分析方法栏选择“不平衡推力法(隐式)”,分析天然状态下边坡的整体稳定性,若该边坡不稳定,则软件会自动计算出坡脚处的剩余下滑力和剩余下滑力倾角,如图1所示:
剩余下滑力作用下的挡墙稳定性_1
图1
  此时,用户添加工况阶段【2】和工况阶段【3】分别通过“挖方”和 “填方”的方式来添加挡墙且用刚性材料来模拟挡墙,如图2所示:
剩余下滑力作用下的挡墙稳定性_2
图2
  然后再点击【分析】,分析支挡后边坡的整体稳定,如图3所示:
剩余下滑力作用下的挡墙稳定性_3
图3
  通过计算得到支挡后的边坡稳定性满足要求。整体稳定性满足要求后,我们还必须计算挡墙的稳定性,此时需要使用GEO5相应的挡墙模块进行分析。默认情况下,我们可以快速分析挡墙在土压力作用下的稳定性,如果想要分析剩余下滑力作用下的稳定性,则需要添加一个作用力,其大小即等于挡墙受到的剩余下滑力。
  可能有的用户会对在挡墙模块中添加的作用力取值有疑问,其实这个作用力是通过边坡模块计算出来的,然后根据《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2006(2009局部修订版)》 中规定的剩余下滑力几种分布形式——矩形、梯形、三角形,来计算出作用在挡墙上的剩余下滑力位置和大小。在该算例中,采用的是三角形分布计算,所以剩余下滑力的作用位置在该挡墙的1/3H处。因为上一步土坡模块中计算得到的剩余下滑力倾角为0.01 o,大小为40.51kN/m,所以水平方向合力近似取值为40.51kN/m,如图4所示:
剩余下滑力作用下的挡墙稳定性_4
图4
  然后在【倾覆滑移验算】界面,分两个验算工况分别验算剩余下滑力作用下(设置主动土压力系数为0)和主动土压力作用下(设置剩余下滑力系数为0)的挡墙稳定性,如图5所示:
剩余下滑力作用下的挡墙稳定性_5
图5
  于是,用户就可以根据分析工况1和分析工况2的结果判断得到挡墙最不利情况下的稳定性。
注:
(1)在验算工况[1]和[2]中,必须注意要控制变量,例如只分析主动土压力的影响时,必须把剩余下滑力的作用系数设置为0,反之亦然。
(2)分析安全系数不满足要求的边坡时,只有选择“不平衡推力法”时软件才会自动计算出剩余下滑力及其倾角。
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