DEM中砂土制样方法对浅基础承载力计算的影响

离散元数值模拟中,不同的制样方法会导致土体孔隙比和均匀性存在差异,进而对浅基础承载力的模拟计算结果产生影响,因此需要分析不同制样对浅基础承载力影响的问题.本文分别使用粒径放大法、Distribute法、GM(grid method)法和欠层压实法对无黏性砂土进行制样,且试样在10g的重力场下进行地应力平衡;利用测量圆对不同位置土体孔隙比、水平应力和竖直应力进行监测,得到试样平均孔隙比e和小于1的侧向土压力系数K0值;通过在试样表面放置刚性墙体并以相同的速度加载来模拟浅基础承载力试验,研究不同制样方法对浅基础承载力的影响.研究结果表明:GM法与欠层压实法生成的试样,其孔隙比接近最初设置的目标孔隙比,误差约为3.5%;而粒径放大法与Distribute法生成的试样,其孔隙比会小于目标孔隙比,误差为20.0%左右;在试样整体均匀性方面,GM法得到的试样均匀性最好,随后依次是欠层压实法、Distribute法和粒径放大法;由于不同制样方法所得的试样孔隙比和K0不同,在浅基础承载力模拟计算中不同制样方法得到的承载力关系为:GM法<欠层压实法<粒径放大法<Distribute法.

转弯凸型边坡静动力稳定性分析及空间效应研究

山区受地形影响建有大量转弯路基边坡,其失稳呈显著的空间特性,传统的边坡稳定分析方法大都基于二维平面应变条件,难以真实反映滑坡三维空间特征。基于变分理论的极限平衡法开展了转弯凸型边坡三维稳定性分析,结合拟静力法分析地震作用下边坡动力稳定性,并确定转弯边坡的最危险滑裂面位置。通过与其他方法计算结果对比,表明这一理论获得了转弯边坡更为临界的稳定性。通过考虑不同边坡转弯外凸参数(如转弯角、转弯半径、坡度)和水平地震加速度系数,揭示了三维效应对转弯凸型边坡稳定性的影响规律。结果表明:较小的转弯角就可以充分发挥三维效应,增大了边坡静动力稳定性;减小转弯半径会显著增强三维效应,并增加最危险滑裂面深度,但对较大的坡度和水平地震加速度情况并不明显,此时可以忽略三维效应采用传统的平面应变分析方法。