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(shí)性、強(qiáng)度、使用壽命長(zhǎng)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(jià)格低廉、施工工藝簡(jiǎn)便，漿砌塊石擋土墻被西部地區(qū)大范圍的用來(lái)防、護(hù)坡，故而在工程實(shí)踐中對(duì)其穩(wěn)定性的研究具有深遠(yuǎn)的意義。國(guó)內(nèi)外的工程實(shí)踐中，擋土墻邊坡的設(shè)計(jì)大多采用國(guó)標(biāo)中的查表法或者定型的設(shè)計(jì)圖集套用。在分析計(jì)算擋土墻邊坡的穩(wěn)定性時(shí)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(yīng)的力學(xué)性質(zhì)的非線性情況，且穩(wěn)定性受到工程、地質(zhì)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(méi)有明確性的界限。在國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，依據(jù)正交試驗(yàn)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)安排實(shí)驗(yàn)，并應(yīng)用庫(kù)倫土壓力與力的多邊形法計(jì)算出安全系數(shù)，再基于突變理論的突變級(jí)數(shù)法進(jìn)一步對(duì)漿砌塊石擋土墻邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析判斷，然后與應(yīng)用非線性可靠度的方法分析的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行FLAC3D軟件的數(shù)值模擬。得出以下結(jié)論：
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3、1）運(yùn)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理與力的多邊形法計(jì)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(nèi)摩擦角φ>土對(duì)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(duì)擋土墻基底的摩擦系數(shù)μ。
　　（2）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(lái)。首先確定邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)體系，再確定其評(píng)判因子和底層因子效用函數(shù)，最后進(jìn)行歸一化計(jì)算，用圖表的形式把結(jié)果形象的展示出來(lái)，以便進(jìn)行對(duì)比分析

4、。結(jié)果表明基于尖點(diǎn)突變理論判斷、監(jiān)測(cè)邊坡穩(wěn)定性，更加趨于安全化、動(dòng)態(tài)化、實(shí)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(jié)果顯示可靠度指標(biāo)偏低，從而導(dǎo)致失效概率指標(biāo)偏高，可以預(yù)測(cè)漿砌塊石擋土墻邊坡整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性很差。與前文應(yīng)用尖點(diǎn)突變方法預(yù)測(cè)的結(jié)果相吻合。兩種方法與實(shí)際工程監(jiān)測(cè)到的邊坡穩(wěn)定性情況相一致。
　?。?）由(6-18)、(6-26)

5、兩個(gè)非線性功能函數(shù)計(jì)算得出的結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)以及其失效概率值考慮到材料的物理力學(xué)性質(zhì)的不確定性和土工材料參數(shù)的非線性，最后計(jì)算得出的結(jié)果與實(shí)際工程的情況相吻合。
　?。?）依據(jù)結(jié)構(gòu)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(jì)算結(jié)果較為符合實(shí)際要求，但其功能函數(shù)的優(yōu)化選擇和計(jì)算較復(fù)雜。而基于尖點(diǎn)突變理論對(duì)漿砌塊石擋土墻邊坡進(jìn)行定量分析研究時(shí)，其計(jì)算簡(jiǎn)便且可以動(dòng)態(tài)的描述擋土墻的穩(wěn)定性變化過(guò)程，具有一定的推廣實(shí)用價(jià)值