高壓噴旋樁處理邊坡穩(wěn)定性的有限元分析.pdf

1、邊坡穩(wěn)定分析方法中的定量分析可以分為確定性方法和非確定性方法，而確定性方法中應(yīng)用較多的為極限平衡法和數(shù)值分析方法。極限平衡法由于其簡單易用，對簡單邊坡其計(jì)算精度也較高，在邊坡的穩(wěn)定性分析中占有很大的比例，但由于需事先假定邊坡的滑裂面，對土條間的作用力和作用方向也作了較大的假定，故其應(yīng)用受到很大的限制。而有限元強(qiáng)度折減法不需事先假定滑動面，對復(fù)雜邊坡的求解也不受限制，還可求得滑體內(nèi)部及滑動面上的真實(shí)內(nèi)力、位移及變形等而成為近年來有限元研究

2、邊坡穩(wěn)定性的熱點(diǎn)。
　　 目前國內(nèi)外邊坡常采用的加固方法有削坡卸載、壓坡腳、抗滑樁、抗滑土擋墻及注漿加固等，高壓旋噴樁作為注漿加固的一種因在加固軟弱土層的邊坡中具有良好的效果而越來越廣泛地應(yīng)用于工程中。本文以長洲水利樞紐擴(kuò)建三線、四線船閘中形成的大量高大邊坡為背景，利用有限元強(qiáng)度折減法及ABAQUS有限元軟件，選取其中一危險(xiǎn)邊坡，對高壓旋噴樁加固該邊坡進(jìn)行有限元模擬，以探究高壓旋噴樁這類半剛性樁在加固邊坡穩(wěn)定性中的作用機(jī)理及與剛

3、性抗滑樁在加固邊坡穩(wěn)定性中差異。
　　 有限元邊坡模擬常將剛性抗滑樁假定為線彈性模型，并且在邊坡的計(jì)算過程中只對土體的強(qiáng)度進(jìn)行折減而抗滑樁強(qiáng)度則保持不變。而本文在進(jìn)行高壓旋噴樁加固邊坡的數(shù)值模擬過程中，邊坡土體及樁體均選用了Mohr-Coulomb彈塑性模型，并在計(jì)算過程中兩者都隨場變量同步折減，至模型計(jì)算不收斂為止，以邊坡的特征部位的位移拐點(diǎn)作為邊坡失穩(wěn)的評判準(zhǔn)則。
　　 本文分別對加固前的天然邊坡、全埋式高壓旋噴樁(

4、嵌入全風(fēng)化花崗巖深度為1m和5m)及埋入式高壓旋噴樁按樁土分算指標(biāo)進(jìn)行三維有限元模擬，分析結(jié)果表明：
　　 1.高壓旋噴樁加固有軟弱土層的邊坡能起到較好的加固效果，樁體在邊坡破壞過程中呈剪切破壞狀態(tài)。
　　 2.加深高壓旋噴樁在滑裂面以下滑床的嵌入深度并不能有效的提高邊坡的穩(wěn)定性。
　　 3.當(dāng)采用埋入式高壓旋噴樁只對邊坡軟弱土層或潛在滑裂面進(jìn)行加固時(shí)，邊坡的穩(wěn)定性并沒有明顯的降低。
　　 除了進(jìn)行三維模