涪陵江东边坡治理方案有限元分析
Finite Element Analysis of Slope Treatment Scheme in Eastern Fuling River
DOI: 10.12677/HJCE.2017.66072, PDF, HTML, XML, 下载: 1,396  浏览: 6,085  科研立项经费支持
作者: 柳作康:重庆水利建筑勘测设计研究院,重庆;李 刚:西京学院陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室,陕西 西安;傅少君*:西京学院陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室,陕西 西安;武汉大学土木建筑工程学院,湖北 武汉
关键词: 抗滑桩有限元边坡挡墙土拱效应Anti-Sliding Pile Finite Element Method Slope Retaining Wall Soil Arching Effect
摘要: 边坡失稳易导致山体滑坡,抗滑桩被广泛应用于边坡治理工程中。依托于涪陵江东边坡治理工程,结合群桩承台基础、扶臂式挡墙及斜坡护岸结构体系对边坡进行治理。选取典型剖面建立计算模型,采用有限元程序CORE3D针对边坡在结构体系作用下的变形与稳定性进行了计算,对比分析了4排桩与5排桩体系作用下滑坡体与抗滑桩的变形与受力特性,为工程实践提供参考。研究结果表明:与5排桩结构体系相比,4排桩体系作用下边坡、挡墙的竖向与水平向位移较大;抗滑桩最大主拉应力与压应力亦较大。抗滑桩表现出明显的“S形”变形,并形成土拱效应。滑坡体单宽推力自后缘起逐渐增加,至抗滑群桩前推力达到峰值。推荐采用4排桩方案,注意在节点处加强纵向受力钢筋与箍筋作用。
Abstract: Slope instability is easy to cause landslides, and anti-sliding piles are widely used in slope treat-ment. Based on the slope treatment project of the eastern Fuling River, the slope was treated by the system which coupled the pile groups, retaining wall and the slope revetment structure. The calculation model of the typical profile was established, and the finite element program CORE3D was used for calculating the deformation and stability of slope, and the deformation and stress characteristics of landslide and anti-sliding piles were compared between 4 piles and 5 piles sys-tem, which provide a reference for engineering practice. The results show that compared with the 5 piles system, the vertical and horizontal displacement of the slope and the retaining wall of the 4 piles system were larger, and the main tensile stress and compressive stress of anti-sliding pile were larger too. The anti-sliding piles showed “s-shaped” deformation, and the soil arching effect was formed. The single wide thrust of the slope increases gradually from the post, and attained the peak before the anti-sliding piles. It is recommended that 4 pile system is better, and the longitudinal rebar and stirrup at the nodes should be reinforced..
文章引用:柳作康, 李刚, 傅少君. 涪陵江东边坡治理方案有限元分析[J]. 土木工程, 2017, 6(6): 606-615. https://doi.org/10.12677/HJCE.2017.66072

参考文献

[1] 赵安林. 抗滑桩结构设计研究——以某建筑边坡为例[J]. 甘肃水利水电技术, 2015, 51(5): 30-33.
[2] 王聪聪, 李江腾, 廖峻, 等. 抗滑桩加固边坡稳定性分析及其优化[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2015, 46(1): 231-237.
[3] 徐爱民, 柳群义, 朱自强, 等. 层状岩体边坡抗滑桩加固效应的数值分析[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2011, 42(8): 2453-2458.
[4] 冯文娟, 琚晓冬. 基于FLAC3D的抗滑桩设计方法研究[J]. 岩土工程学报, 2011, 33(Supp.2): 256-259.
[5] 罗根传, 何忠明, 曾铃. 高速公路改扩建工程边坡抗滑桩加固效果数值分析[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2015, 46(6): 2244-2249.
[6] 朱泳, 朱鸿鹄, 张巍, 等. 抗滑桩加固边坡稳定性影响因素的参数分析[J]. 工程地质学报, 2017, 25(3): 833-840.
[7] 刘怡林, 宁兆轲, 姜瑞清, 等. 抗滑桩加固含软弱夹层边坡三维弹塑性数值分析[J]. 岩土工程学报, 2013, 35(Supp.1): 216-221.
[8] 俞晓, 贺伟明, 汤斌, 等. 抗滑桩截面尺寸和桩侧摩阻对边坡稳定性影响的数值分析[J]. 武汉理工大学学报, 2016, 38(2): 64-69.
[9] 戴自航, 徐祥. 边坡抗滑桩设计计算的三维有限元法[J]. 岩石力学与工程学报, 2012, 31(12): 2572-2578.
[10] 年廷凯, 栾茂田, 杨庆, 等. 基于强度折减弹塑性有限元法的抗滑桩加固边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2007, 28(Supp.): 558-562.
[11] 年廷凯, 徐海洋, 刘红帅. 抗滑桩加固边坡三维数值分析中的几个问题[J]. 岩土力学, 2012, 33(8): 2521-2535.
[12] 胡晓军, 王建国. 边坡加固工程中抗滑桩间距的确定[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2007, 35(3): 330-333.
[13] 梁冠亭, 陈昌富, 朱剑锋, 等. 基于M-P法的抗滑桩支护边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2015, 36(2): 451-469.
[14] 张谭, 郑宏, 聂治豹. 基于整体分析法的抗滑桩加固边坡稳定性分析[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(6): 109-114.
[15] 傅少君, 罗滔, 邱焕峰. 边坡工程中抗滑群桩工程特性的数值分析[J]. 沈阳工业大学学报, 2014, 36(3): 334-340.