為分析堤防軟土高邊坡重建過程中土力學(xué)參數(shù)的選取對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,以上海市黃浦江堤防某失穩(wěn)邊坡為例,分析了滑坡原因,構(gòu)建邊坡重建方案,分別通過剛體極限平衡和有限元法對(duì)比分析了十字板與快剪、反演等強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算安全系數(shù)的差別,并探討了差別產(chǎn)生的原因。計(jì)算分析和堤防成功重建表明,在軟土高邊坡重建穩(wěn)定分析中采用十字板指標(biāo)更符合工程實(shí)際,更經(jīng)濟(jì)合理。邊坡重建為類似軟土高邊坡重建提供了經(jīng)驗(yàn),為十字板指標(biāo)在水利工程中的應(yīng)用提供了經(jīng)驗(yàn)。 

【文章來源】：水電能源科學(xué). 2020,38(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

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邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果

目前，針對(duì)軟土高邊坡重建的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少。綜合工程現(xiàn)狀及土地不損失的要求，擬定了坡率與阻滑鋼板樁聯(lián)合處理的方法[8]。該方案采用水下拋填恢復(fù)原泥面的方案，墻前恢復(fù)泥面后，在原位建防汛墻，堤線不后退，斷面詳見圖2。此方案拋填方量較大，經(jīng)投資比較，采用造價(jià)較低的水下充填袋裝砂作為主體拋填料。綜合考慮穩(wěn)定計(jì)算和便于遠(yuǎn)期加高加固，最終采用坡比為1∶3，水下模袋砼護(hù)坡。為保證護(hù)坡的整體穩(wěn)定，需在堤腳設(shè)鎮(zhèn)腳，采用合金石籠棱體。堤頂設(shè)L型鋼筋砼防汛墻，前排樁基礎(chǔ)采用密排U型鋼板樁，樁長(zhǎng)為16m，作為阻滑樁；后排樁基礎(chǔ)采用Φ600mm的鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)16 m，樁間距為2.0m。

計(jì)算過程中考慮阻滑樁的作用，對(duì)于穩(wěn)定性驗(yàn)算，同時(shí)驗(yàn)算邊坡過樁尖大滑弧滑動(dòng)面及樁前邊坡小滑弧滑動(dòng)面穩(wěn)定。加固后邊坡穩(wěn)定計(jì)算成果見表4，除施工期快剪指標(biāo)不滿足規(guī)范要求外，其余工況均滿足規(guī)范要求。邊界重建后瑞典圓弧法（施工期）和有限元強(qiáng)度折減法（施工期）穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果見圖3。由圖3可知，重建后邊坡均從層(4)與層(5)之間交界處滑出，說明堤腳起到了很好的鎮(zhèn)壓作用，提高了邊坡的整體抗滑穩(wěn)定性。對(duì)比分析瑞典圓弧法和有限元法可知，快剪指標(biāo)計(jì)算安全系數(shù)最小且小于1.0，十字板指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果相比快剪指標(biāo)較大，與反演指標(biāo)差別不大，更符合實(shí)際情況。對(duì)于十字板指標(biāo)，常有的誤區(qū)是認(rèn)為該指標(biāo)未考慮摩擦力，過于簡(jiǎn)化。其實(shí)十字板指標(biāo)，并非不考慮摩擦力，而是十字板指標(biāo)隱含了摩擦力，作為粘結(jié)力統(tǒng)一處理[14]。在軟土高邊坡重建過程中，快剪指標(biāo)完全不考慮土體固結(jié)，實(shí)際施工過程中存在部分固結(jié)，因此計(jì)算安全系數(shù)偏小，不夠經(jīng)濟(jì)。建議軟土邊坡重建采用十字板指標(biāo)，同時(shí)采用剛體極限平衡法和有限元法綜合計(jì)算分析[15]。滑坡后約6個(gè)月土體強(qiáng)度逐漸恢復(fù)，滑坡穩(wěn)定后，開始施工。施工過程中對(duì)邊坡防汛墻垂直和水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以監(jiān)控邊坡整體穩(wěn)定及防汛墻變形情況，加強(qiáng)信息化施工，監(jiān)測(cè)報(bào)警值均為10mm。至工程完工驗(yàn)收，施工階段累計(jì)最大垂直位移為-6mm（負(fù)號(hào)表示沉降），最大水平位移為3mm，均在監(jiān)測(cè)報(bào)警值范圍內(nèi)。工程完工驗(yàn)收安全運(yùn)行1年后，相關(guān)部門對(duì)工程進(jìn)行了竣工驗(yàn)收。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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