抗滑桩加固不同坡率边坡的效果及机理分析

针对不同坡率边坡,采用ABAQUS软件对抗滑桩加固边坡前后的稳定性进行强度折减有限元分析。基于边坡安全系数和桩身弯矩讨论不同坡率下的最优桩位,并结合增量位移云图分析最优桩位下不同桩长、桩间距、桩截面尺寸对边坡稳定性的影响。分析结果表明:最优桩位受坡率影响显著,随坡率增大有向坡中移动趋势,坡率1∶2时,最优桩位在L_(x)/L=0.8处;坡率1∶1和2∶1时,最优桩位在L_(x)/L=0.6处。坡率1∶2、1∶1和2∶1对应的安全系数分别为1.581、1.171、0.980,相较于无桩时提高约10%、17%、40%,增幅逐渐增大,可见坡率越大抗滑桩取得的加固效果越好;安全系数随着桩长的增长先增大后趋于稳定,坡率越大趋于稳定值越快;随着桩间距的增加而减小,坡率越大减小速率越大;随着桩截面尺寸的增大先增大后趋于稳定,坡率越大趋于稳定值越早。

抗滑桩加固折线型边坡稳定性的数值分析

基于大型通用有限元分析软件ABAQUS,采用理想弹塑性有限元强度折减法从数值模拟角度探讨抗滑桩对不同形状边坡稳定性的影响,并讨论失稳判据的适宜性。首先,利用ABAQUS建立二维、三维直线型和折线型边坡模型,分别采用传统的3种失稳判据判定其稳定性,结果表明塑性区贯通和位移拐点得出的安全系数具有一致性,而计算不收敛所得结果存在偏差。其次,对比分析直线型和“凹型”以及“凸型”边坡在不同布桩位置下的稳定安全系数。最后,依据上述最优桩位对比分析不同桩长、桩间距、桩截面尺寸对“凹型”和“凸型”边坡的稳定性影响。研究发现:4种影响因素存在相互制约的情况,实践中应综合考虑。