不排水条件下临坡地基破坏模式与承载能力分析

临坡地基极限承载力是由边坡稳定和地基承载的耦合问题。文章通过有限元模拟分析,研究了不排水条件下,临坡地基的在极限荷载作用时破坏机制,分析了边坡土体黏聚力、荷载位置、边坡高度对临坡地基承载能力与破坏模式的影响规律。研究表明:临坡地基破坏模式可以分为地基承载破坏、边坡承载破坏、边坡稳定破坏三类;随着边坡稳定性增加,临坡地基破坏模式由承载破坏向稳定破坏转变;临坡地基极限承载力随着黏聚力增加、荷载位置远离坡肩、边坡高度变高而增加,且增加幅度受破坏模式影响。     

临坡地基基底粗糙程度数值模拟研究

临坡地基极限承载力是岩土工程领域重要的课题之一。文章利用有限差分软件FLAC3D,分析了临坡地基条件下基底粗糙程度对地基极限承载力的影响,并对影响临坡地基极限承载力的因素进行敏感性分析。结果表明,数值模拟的方法能够很好的模拟地基与基础之间的粗糙程度。基底粗糙程度对于地基极限承载力的影响在相对临坡距离较大时影响显著,粗糙基础相对与光滑基础能在一定程度上提高地基极限承载力。相对于边坡坡度、相对临坡距离和边坡土体的内摩擦角,基底粗糙程度对临坡地基极限承载力的显著性较弱。     

基于严格滑移线场理论临坡条形基础地基极限承载力分析

临坡地基极限承载力的计算是岩土工程中的常见问题,欲求得其精确解,必须同时满足静力平衡条件和机动许可条件。基于严格滑移线场理论,利用特征线方程和三类基本边值问题构造同时满足应力边界条件和速度边界条件的滑移线场,并提出临坡地基5种单侧破坏模式,最终求得相应的地基极限承载力。利用上述方法,分析了土体剪切强度、边坡几何形状以及基础与坡肩相对位置对临坡地基极限承载力和破坏机理的影响。研究结果表明:计算结果与已有模型试验结果较为吻合。同时,临坡地基极限承载力随土体剪切强度的增大而增大,但随边坡高度和坡角的增大而减小。当边坡高度达到临界高度时,地基极限承载力不再随之发生变化。此外,极限承载力随基础与坡肩相对距离的增大而增大,并最终达到稳定。当基础放置位置达到临界值时,边坡稳定性对极限承载力不再产生影响,此时临坡地基整体结构服从Prandtl地基承载力破坏。随着基础与坡肩相对距离的增加,临坡地基的破坏模式由坡面承载力破坏,逐渐过渡到坡面滑动破坏或深部滑动破坏,并最终达到Prandtl地基承载力破坏,在此过程中临界滑动范围不断增大直至服从平地地基破坏模式,从而导致了极限承载力先增大后保持不变的过程。     

“边坡-地基”的边坡失稳极限荷载与地基极限承载力研究

为研究"边坡-地基"所存在的地基承载力和边坡失稳问题,考虑不同基础宽度B与坡顶距De,建立了12个"边坡-地基"模型,采用2种解析法和2种有限元法,分析了"边坡-地基"的变形破坏模式,讨论了边坡失稳极限荷载和地基极限承载力。结果表明:"边坡-地基"的破坏模式随荷载的增加发生3种模式的变化;对于"边坡-地基"问题,传统水平地基承载力算法并不适用,且随着坡顶距增大,Saran解与其他解的误差也逐渐增大,基于塑性理论的解析法无法较好地全面考虑边坡对地基的影响问题;基于弹塑性理论的有限元强度折减法和有限元载荷数值试验方法得到的极限荷载基本一致,两者算得的极限荷载可以认为是"边坡-地基"严格意义上的极限承载力。     

基于统一强度理论的临坡地基极限承载力解答

基于统一强度理论,综合考虑中间主应力、基底至坡肩水平距离和坡角的影响,推导了条形基础下临坡地基的极限承载力解答,给出其适用条件和计算步骤,讨论与水平地基极限承载力公式的差异,分析所得解答的可比性,并对比文献模型试验结果和上限法解答进行验证,最后探讨各参数的影响特性。研究表明:本文极限承载力解答可退化为Mohr-Coulomb强度准则解答并得到一系列新强度准则解答,具有很好的可比性;与文献模型试验结果和上限法解答吻合良好,验证了所得解答的正确性;中间主应力对临坡地基极限承载力的增强作用显著,未考虑中间主应力效应的结果偏于保守;临坡地基极限承载力随基底至坡肩水平距离的增加逐渐增大,当达到临界距离时与水平地基的极限承载力一致;坡角的增加导致临坡地基极限承载力大幅减小,且中间主应力效应较大时承载力降低的更加明显。本文解答可为临坡地基优化设计提供一定的理论参考。     

临近基坑条形浅基础地基承载力减损的下限估算

利用极限分析有限元方法和下限定理,分析计算了考虑土体自重的临近基坑(边坡)条形浅基础c-?土地基极限承载力下限解。作为一种简化手段,分别按土的粘聚力、基础埋深(超载)和土的自重这3项承载力影响系数表达临近基坑地基极限承载力,获得了基础位置、基坑开挖的边坡角度以及土的内摩擦角取不同值时,相应的地基承载力系数下限解答,并对计算结果进行了讨论。最后将计算结果与已有文献资料以及利用多滑块Prandtl破坏模式得到的极限分析上限解答进行了分析对比,从上、下限给出了临近基坑既有建筑物地基承载力系数取值范围及其承载力上、下限平均值时的减损因数,分析了影响计算结果的因素。     

河南膨胀土地区输电线塔大板基础地基承载力数值模拟

河南地区输电线路大量分布在膨胀土地区,膨胀土具有吸水后强度明显降低的特性,可能导致输电线塔基础变形过大甚至失稳,威胁输电线路运行安全。基于膨胀土的强度特点,首先利用现行规范中的方法,计算了膨胀土地基的承载力特征值;然后通过三维有限元数值模拟建立了输电线塔大板基础模型,研究了大板基础膨胀土地基承载力和其破坏模式。模拟结果表明,随着饱和度的增加,膨胀土地基极限抗压承载力降低明显,但降低速率逐渐减小,破坏模式呈现出整体剪切破坏模式。将规范方法与数值模拟结果进行对比,可以初步得到规范法计算得到的膨胀土地基承载力偏保守的结论。     

临坡地基承载力问题研究现状

我国幅员辽阔,地形地貌变化显著,大量的建设工程的地基位于斜坡之上,在常规的地基承载力分析之外,还需要讨论斜坡的存在对工程建设稳定性的影响.现行规范中却缺乏对临坡地基承载力具体计算方法的规定,更缺少对于临坡地基局部或整体失稳破坏机制的描述.文章在国内外大量研究成果的基础上,阐述了从平地地基到临坡地基承载力问题研究发展的过...     

剪切破坏模式下均质岩基极限承载力的Bell解

考虑岩体非线性破坏特征并基于岩基分类，将经典地基承载力计算理论与经验岩体强度准则结合，近似推求了由Hoek-Brown准则确定剪切破坏模式下均质岩基极限承载力的Bell解，并以工程算例对其计算步骤进行说明。     

降雨条件下非饱和土高边坡预警与失稳判据

为解决强降雨条件下高边坡的安全预警问题,结合强度折减与渗流分析原理建立有限元模型,考虑孔隙水压力及渗透系数随饱和度的变化,基于坡顶位移曲线提出预警与失稳点选择判据。研究结果表明:强度折减系数改变对坡顶位移的影响曲线中,以水平和竖向位移发生突变点作为高边坡失稳破坏判据,边坡破坏值可以按水平位移变化率大于500%,竖向位移变化率大于150%考虑;边坡失稳破坏预警值可以按水平位移变化率大于40%,竖向位移大于10%考虑。