漿砌塊石擋土墻邊坡穩(wěn)定性因素的研究.pdf

1、漿砌塊石作為一種即具有良好的整體性、密實性、強度、使用壽命長的工程材料，并且擁有良好的防滲水、漏水以及抵抗水流沖蝕的能力，在西部地區(qū)分布廣泛易得、價格低廉、施工工藝簡便，漿砌塊石擋土墻被西部地區(qū)大范圍的用來防、護坡，故而在工程實踐中對其穩(wěn)定性的研究具有深遠的意義。國內外的工程實踐中，擋土墻邊坡的設計大多采用國標中的查表法或者定型的設計圖集套用。在分析計算擋土墻邊坡的穩(wěn)定性時主要基于概率的可靠度分析方法，然而考慮到漿砌塊石擋土墻邊坡的材料

2、特性與相應的力學性質的非線性情況，且穩(wěn)定性受到工程、地質情況等眾多因素的影響，使得漿砌塊石擋土墻邊坡的線性變化處在穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)之間，并沒有明確性的界限。在國內外學者研究的基礎上，依據(jù)正交試驗原理進行設計安排實驗，并應用庫倫土壓力與力的多邊形法計算出安全系數(shù)，再基于突變理論的突變級數(shù)法進一步對漿砌塊石擋土墻邊坡進行穩(wěn)定性分析判斷，然后與應用非線性可靠度的方法分析的結果進行對比，并進行FLAC3D軟件的數(shù)值模擬。得出以下結論：
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3、1）運用正交試驗設計原理與力的多邊形法計算分析出影響漿砌塊石擋土墻邊坡穩(wěn)定性的因素的大小分別是：擋土墻的高度h>填料的內摩擦角φ>土對擋土墻墻背的摩擦角δ>墻后邊坡土的重度γ>擋土墻的垂直度i>土對擋土墻基底的摩擦系數(shù)μ。
　?。?）把突變理論引入定性、定量判斷漿砌塊石擋土墻邊坡穩(wěn)定性的算例中來。首先確定邊坡穩(wěn)定性的評價體系，再確定其評判因子和底層因子效用函數(shù)，最后進行歸一化計算，用圖表的形式把結果形象的展示出來，以便進行對比分析

4、。結果表明基于尖點突變理論判斷、監(jiān)測邊坡穩(wěn)定性，更加趨于安全化、動態(tài)化、實用化。
　　（3）假如功能函數(shù)的極限狀態(tài)方程符合整體正態(tài)分布，根據(jù)公式(3-9)可得抗滑移和抗傾覆穩(wěn)定性的失效概率pf>0.5。結果顯示可靠度指標偏低，從而導致失效概率指標偏高，可以預測漿砌塊石擋土墻邊坡整體結構的穩(wěn)定性很差。與前文應用尖點突變方法預測的結果相吻合。兩種方法與實際工程監(jiān)測到的邊坡穩(wěn)定性情況相一致。
　?。?）由(6-18)、(6-26)

5、兩個非線性功能函數(shù)計算得出的結構可靠度指標以及其失效概率值考慮到材料的物理力學性質的不確定性和土工材料參數(shù)的非線性，最后計算得出的結果與實際工程的情況相吻合。
　?。?）依據(jù)結構可靠度分析可以定性、定量的判斷漿砌塊石擋土墻邊坡的總體穩(wěn)定性，其計算結果較為符合實際要求，但其功能函數(shù)的優(yōu)化選擇和計算較復雜。而基于尖點突變理論對漿砌塊石擋土墻邊坡進行定量分析研究時，其計算簡便且可以動態(tài)的描述擋土墻的穩(wěn)定性變化過程，具有一定的推廣實用價值