(受断层影响处较厚)。边坡各岩层的物理力学指标见下表,开挖后右侧边坡最大开挖垂直深度
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约40m开挖后坡高约143m。表边坡岩体力学参数表(二)ANSYS有限元法分析ANSYS作为世界上著名的大型通用有限元分析软件,也是国内用户最多、应用最广泛的有限元分析软件,其可应用于建筑工程、铁路工程等众多领域。有限元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、且按一定方式相互连接在一起的单元的组合体。由于单元能按不同的连接方式进行组合,且单元本身又可以有不同的形状,因此可以模型化复杂的几何形状求解区域。现用ANSYS软件对该边坡进行力学分析。考虑到土体的弹塑性特征,将土体单元类型设置成pla
e42,之后通过模型建立、网格划分、模型求解且利用ANSYS的通用后处理器查看自然和饱水两种状态下边坡的应力云图,如图1和图2。图1自然状态边坡剪应力云图图2饱水状态边坡剪应力云图从图1、图2可以看出,自然及饱水状态的边坡剪应力极值均发生在滑坡坡顶a处及滑坡底部b处,且边坡饱水状态的剪力大于自然状态。由此可以看出边坡各个部分及不同工况下的剪应力大小分布不均。但图1、图2无法反映出各处的安全系数,剪应力较大之处未必说明此处安全系数较小,其也与该处的抗剪强度有关。下面将摩尔-库伦准则引入ANSYS后处理器中,利用ANSYS后处理器强大的数据计算分析功能绘制出模型各处的安全系数,如图3、图4所示。图3自然状态边坡安全系数云图图4饱水状态边坡安全系数云图图3、图4中值的倒数为该处的安全系数。通过对图3分析可发
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现,在滑坡体的顶部a及中部b处首先出现了安全系数小于1的塑性区,但是塑性区却未贯通,边坡整体安全系数大于1。对图4进行分析发现,在滑坡体的中部a率先出现了安全系数小于1的塑性区,但塑性区并未贯穿整个滑体,边坡的整体安全系数仍大于1。通过对图1~图4分析发现滑坡体中剪应力的分布不均匀,且剪应力大的地方未必是最危险的塑性区域;自然与饱水状态下的边坡剪应力分布情况相似;自然及饱水状态下的边坡在破坏之前会率先在某部分形成塑性区域,且塑性区域并未贯通;边坡工况不同时,塑性区域的分布范围不尽相同。岩土工程边坡稳定性的设计要点岩土工程边坡的稳定性设计可以分为防护与加固两种。防护是在边坡稳定的基础上进行的,如果边坡不稳定,先要进行加固。常用的防护与加固r