软基堤坝稳定性分析初探.doc

软基堤坝稳定性分析初探【摘要】本文主要就软土地基中堤坝的稳定性的分析方法进行了初步的探讨,结合本人的实践经验提出了根据现场试验得到的强度指标来评价软土地基堤坝稳定性的指标。【关键词】软土地基;堤坝;稳定性引言软土地基上建设堤坝等构筑物,由于软土地基的强度指标较之坝体材料的强度显得极小,很显然地基的稳定性对于堤坝的可靠性具有极为重要的影响,所以堤坝一旦出现破坏现象往往是由于其地基失稳造成的。所以无论是设计还是理论研究,地基的稳定性都是工程设计人员及科研人员需要重视的一个问题。当然地基条件不同的堤坝建设项目,其堤坝的稳定性的着重点也需要有所区别的。建筑物或构筑物的稳定性的分析一般需要考虑三个问题,是工程人员所熟知的:选择什么分析方法、选择哪些强度指标和如何进行选择、采用多大的安全系数比较妥当。通常的要求就是要选择合理的分析方法、选择准确可靠的强度指标和适当的安全系数。这三个问题及要求是护卫因果,其中以抗剪强度指标的选择尤为重要。根据以往的研究经验表明,不同的试验方式得到的不同强度指标,由此得到的安全系数的差异远远大于由于不同稳定分析方法的不同所导致的差异值。所以对于软土地基堤坝稳定性的评价需要分析如何合理选择稳定性分析方法、选用准确的强度指标和得到合适的安全系数为原则进行。本文主要介绍软土地基堤坝稳定性的分析方法和强度指标的确定方法。 2软土堤坝稳定的分析方法对于软土地基堤坝稳定性的分析方法中,以条分法最为简单实用。该方法是首先需对堤坝假定若干可能的滑裂面,气候再对滑裂面以上的土体划分成若干垂直的条状土,将作用于每个土条上的作用力与力矩进行静力平衡分析与计算,得到在极限平衡状态下堤坝的地基土体稳定的安全系数,并通过较多的次数的验算,总结出堤坝中最危险滑裂面的所处的相应的位置和它的安全系数。条分法的最先由瑞典人peterson在1916年提出并用于工程实践汇总,通常又被人们称之为瑞典圆弧法。条分法从提出至今已有一个世纪的应用历史,经过不少科研人员的改进和完善。在岩土工程中,条分法的基本出发点都是相同的,即将土体假定为理想状态的塑性材料,并把所划分出的土条视为刚体,按照极限平衡公式及理论进行力学分析,而忽略土体本身应该的应力应变关系。根据瑞典圆弧法所发展处的多种不同的条分法的最大的区别在于相邻土条之间的相互作用力的假定有所不同,也即对于如何增加已知条件使得极限平衡公式的超静定问题变成静定问题的重要区别所在。并且这里涉及到的假定的物理意义也是完全不一样的,其所能满足的平衡状态也是有所区别的,不同的计算方法步骤各异,在使用时须考虑其各自的适用范围,表1介绍了各种方法所满足的平衡条件及使用情况。瑞典圆弧滑动法的安全系数是用滑裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之比来定义的。20世纪40年代以后,随着土力学的不断发展,不少学者致力于条分法的改进,通过对基本假定进行了修改和补充,提出了新的计算方法,使之更加符合实况。其中毕肖普等提出关于安全系数F定义的改进,对条分法的发展起了非常重要的作用。毕肖普等将稳定安全系数F定义为:沿整个滑裂面的抗剪强度与实际产生的剪应力r之比;Fs=τs/τ。这不仅使Fs的物理意义更加明确,而使用范围更为广泛,为以后非圆弧滑动分析及土条界面上条间力的各种考虑方式提供了有利条件。鉴于稳定分析方法众多,在选用分析方法时,一般优先考虑采用能解决具体工程问题